服務機器人科技發展“十二五”專(zhuan) 項規劃
前言
         服務機器人技術是集機械、信息、材料、生物醫學等多學科交
叉的戰略性高技術，對於(yu) 相關(guan) 技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 的發展起著重要的支撐和
引領作用。
          近年來，世界各國都十分重視發展服務機器人，試圖搶占這一
前沿科技的製高點。研究開發新型的服務機器人，用以替代搶險救
援人員進入消防、煤礦、地震、電力、核工業(ye) 等行業(ye) 中的危險環境
進行作業(ye) ，輔助醫生開展微創手術等活動，將成為(wei) 服務機器人專(zhuan) 項
研究的重要方向。
         “ 十二五” 期間，我國服務機器人專(zhuan) 項將始終圍繞國家安全、民
生科技和經濟發展的重大需求，著力突破製約我國服務機器人技術
和產(chan) 業(ye) 發展的關(guan) 鍵技術，不斷推出更具應用價(jia) 值和市場前景的產(chan)
品，積極探索新的投融資模式和商業(ye) 模式，努力打造若幹龍頭企業(ye) ，
把服務機器人產(chan) 業(ye) 培育成我國未來戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。
一、形勢與(yu) 需求
          在世界範圍內(nei) ，機器人技術作為(wei) 戰略高技術，無論推動國防軍(jun)
事、智能製造裝備、資源開發，還是發展未來服務機器人產(chan) 業(ye) ，美
國、日本、歐洲等十分重視。
          服務機器人是當今前沿高技術研究最活躍的領域之一。按照國
際機器人權威機構的定義(yi) ，服務機器人是指除從(cong) 事工業(ye) 生產(chan) 以外的
一大類半自主或全自主工作的機器人。它不僅(jin) 著眼於(yu) 感知、決(jue) 策與(yu)
執行高技術完成有益於(yu) 人類的服務工作，有望培育新的戰略性新興(xing)
產(chan) 業(ye) ，而且具有很強的技術輻射性與(yu) 帶動性，對促進智能製造裝備
發展、提高應急處理突發事件能力、發展醫療康複設備、增強軍(jun) 事
國防實力等都具有十分重要的現實意義(yi) 。
（一）現狀與(yu) 趨勢
1 ．技術方麵
         在世界範圍內(nei) ，世界各國紛紛將突破服務機器人技術、發展服
務機器人產(chan) 業(ye) 擺在本國科技發展的重要戰略地位。隨著信息網絡、
傳(chuan) 感器、智能控製、仿生材料等高新技術的發展，以及機電工程與(yu)
生物醫學工程等的交叉融合，使得服務機器人技術發展呈現三大態
勢：一是服務機器人由簡單機電一體(ti) 化裝備，向以生機電一體(ti) 化和
智能化等方麵發展；二是以服務機器人單一作業(ye) ，向服務機器人群
體(ti) 交流、遠程學習(xi) 和網絡服務等方麵發展；三是服務機器人由研製
單一複雜係統，向將其核心技術、核心模塊嵌入於(yu) 先進製造等相關(guan)
裝備方麵發展。
          圍繞服務機器人有效作業(ye) 、交互安全，以及環境認知等基礎性
科學問題，急待攻克關(guan) 鍵技術主要集中在仿生材料與(yu) 設計製造、環
境感知與(yu) 智能認知、人機交互與(yu) 安全控製，以及麵向產(chan) 業(ye) 化發展的
標準化、模塊化、互換性、接口協議等方麵。
在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》中，
明確指出將服務機器人作為(wei) 未來優(you) 先發展的戰略高技術，並提出
“ 以服務機器人應用需求為(wei) 重點，研究設計方法、製造工藝、智能
控製和應用係統集成等共性基礎技術”。
2 ．產(chan) 業(ye) 方麵
          服務機器人領域各類熱門產(chan) 品不斷湧現。特種作業(ye) 機器人的熱
門產(chan) 品主要有：極限作業(ye) 機器人、反恐防暴機器人、應急救援機器
人、偵(zhen) 察機器人、作戰機器人以及戰場運輸機器人等；醫療康複機
器人的熱門產(chan) 品主要有：微創外科手術機器人、血管介入機器人、
肢體(ti) 康複機器人、人工耳蝸、智能假肢等；家政服務與(yu) 教育娛樂(le) 機
器人的熱門產(chan) 品主要有：清潔機器人、教育娛樂(le) 機器人、信息服務
機器人等。我國的服務機器人產(chan) 品也嶄露頭角。我國已初步形成了
水下自主機器人、消防機器人、搜救/ 排爆機器人、仿人機器人、
醫療機器人、機器人護理床和智能輪椅、烹飪機器人等係列產(chan) 品，
顯示出一定的市場前景。
          服務機器人的全球市場規模正在快速擴大。據國外最新權威預
測，全球個(ge) 人/ 家用機器人的市場規模將由2009年的870 萬(wan) 台，增加
到2010-2013年將達到1140 萬(wan) 台；服務機器人的產(chan) 值將由2010年的
約171 億(yi) 美元，增加到2025年的517 億(yi) 美元。同時，我國潛在巨大市
場急待開發。現階段，我國在應對地震、洪澇災害和極端天氣，以
及礦難、火災、社會(hui) 安防等公共安全事件中，對服務機器人有著重
要的需求。同時，人口老齡化趨勢加快，截至2009年底，60歲以上
的老齡人口已達1.67 億(yi) ，預計到2015年，這一數字將達到2 億(yi) ；殘
疾人群龐大，2006年殘疾人總數為(wei) 8296萬(wan) ，占人口總數的6.34% ，
有殘疾人的家庭共7000多萬(wan) 戶，涉及2.6億(yi) 家庭人口。此外，醫療
與(yu) 教育需求旺盛，這些因素將使得我國有望形成全球最大的服務機
器人市場。
（二）主要差距和不足
目前，我國服務機器人領域的發展還存在諸多差距與(yu) 不足，主
要表現在以下幾個(ge) 方麵：
1 ．自主研發能力落後於(yu) 世界先進水平。在前沿技術和關(guan) 鍵技
        術方麵，我國大多屬於(yu) 跟蹤研究，缺乏創意理念和原創性成果；在
集成技術方麵，我國雖可實現原型樣機集成，但在關(guan) 鍵零部件與(yu) 可
靠性方麵與(yu) 國外相差5-10 年；在設計製造技術方麵，我國的產(chan) 品設
計、材料與(yu) 工藝技術、係統集成水平與(yu) 國外存在較大差距。
2 ．產(chan) 學研脫節現象較為(wei) 嚴(yan) 重。我國服務機器人的研究主要集
中在高校和少數研究所，企業(ye) 新型產(chan) 品設計製造創新能力有限，產(chan)
學研脫節現象較為(wei) 嚴(yan) 重。
3 ．創新體(ti) 係建設尚處於(yu) 起步階段。我國服務機器人在戰略規
劃、研發平台、人才培養(yang) 、標準製訂、市場培育、國際合作、財稅
金融政策扶持等創新體(ti) 係建設的許多環節上明顯滯後，尚處於(yu) 起步
階段。
（三）發展需求
          目前，服務機器人作為(wei) 高端技術的集成平台，不僅(jin) 在自身產(chan) 品
應用方麵，還在技術儲(chu) 備與(yu) 擴散方麵都發揮著重要的作用，對於(yu) 提
高我國機械裝備與(yu) 自動控製領域的整體(ti) 技術水平，提高對公共事
務、人民生活服務質量具有重要的戰略意義(yi) 。麵對當前的發展現狀
與(yu) 趨勢，針對我國服務機器人發展中存在的不足，“十二五” 期間，
國民經濟和社會(hui) 發展對我國服務機器人產(chan) 業(ye) 的發展也提出了新的
要求。
1 ．亟待攻克一批核心關(guan) 鍵技術
目前，一批核心關(guan) 鍵技術無法突破，成為(wei) 製約我國服務機器人
發展的主要瓶頸之一。特別是在機器人機構學、動力學、環境適應
技術等方麵的研究，在驅動器、電機、減速器等關(guan) 鍵部件的開發等
方麵，我國亟需突破一批關(guan) 鍵核心技術。隻有突破了這些技術，服#p#分頁標題#e#
務機器人才能更容易適應人類生活環境，能更好地服務及輔助人類
生活和工作，更準確地執行救援救災、野外勘探等任務。
2 ．亟待形成一批關(guan) 鍵領域的核心產(chan) 品
目前，在公共安全、醫療康複等領域，亟待開發一批先進的機
器人裝備，以提高服務能力。以公共安全領域為(wei) 例，重特大火災、
礦難、地震、洪澇災害、化學危險品泄露、食品安全、供電安全等
公共安全事件，對社會(hui) 穩定和經濟發展構成了重大威脅。目前，亟
需研製消防、煤礦、地震、電力、核工業(ye) 等行業(ye) 中可替代搶險救援
人員進入危險環境，進行長時間、近距離地處置作業(ye) 的專(zhuan) 業(ye) 應急救
援和安全作業(ye) 服務機器人裝備，有效地減少人員傷(shang) 亡，提高搶險救
援效能，滿足行業(ye) 發展的迫切需求。同時，形成相關(guan) 產(chan) 品的行業(ye) 標
準或測試規範，最終在相關(guan) 行業(ye) 實現列裝的應用示範，並在相關(guan) 災
害事故處置中投入實戰應用。
3 ．亟待促進服務機器人產(chan) 業(ye) 的發展
發達國家都在大力發展服務機器人產(chan) 業(ye) ，並將服務機器人產(chan) 業(ye)
作為(wei) 新世紀拉動國民經濟增長的重要引擎之一。在我國，隨著國民
經濟和社會(hui) 的發展，對於(yu) 服務於(yu) 公共安全事件處理、服務於(yu) 人民醫
療健康、服務於(yu) 老齡化社會(hui) 康複需求等方麵的要求也越來越強烈。
可以預見，服務機器人作為(wei) 一種戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) ，必將迎來新的巨
大的發展空間。
4 ．亟待完善服務平台與(yu) 標準體(ti) 係
我國的服務機器人研究工作尚處於(yu) 起步階段，服務平台和標準
體(ti) 係建設都存在諸多不足。為(wei) 了適應未來大規模發展服務機器人的
趨勢，降低企業(ye) 參與(yu) 服務機器人開發的門檻，促進服務機器人產(chan) 業(ye)
的蓬勃發展，並在未來的市場競爭(zheng) 中爭(zheng) 得一席之地，我國亟待完善
服務機器人開發服務平台的建設，亟待逐步構建具有自主知識產(chan) 權
的標準體(ti) 係。
二、發展思路與(yu) 原則
（一）發展思路
以《國家中長期科技發展規劃綱要 (2006-2020)》為(wei) 指導，貫徹
落實我國國民經濟和社會(hui) 發展“十二五” 規劃綱要，結合國家高技術
研究發展計劃（863 計劃），始終圍繞國家安全、民生科技和科技
引領發展的重大需求，應對公共安全事件，適應老齡化社會(hui) ，滿足
國家安全與(yu) 民生科技的日益增長需求等，提供強有力的技術支撐，
把服務機器人產(chan) 業(ye) 培育成我國未來戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。專(zhuan) 項將重點圍
繞“一個(ge) 目標，三項突破，四大任務” 進行部署。一個(ge) 目標是指培育
發展服務機器人新興(xing) 產(chan) 業(ye) ，促進智能製造裝備技術發展；三項突破
是指突破工藝技術、核心部件技術和通用集成平台技術；四大任務
是指重點發展公共安全機器人、醫療康複機器人、仿生機器人平台
和模塊化核心部件等。
（二）基本原則
1 ．需求牽引，突出重點
麵向國家安全和產(chan) 業(ye) 發展，在公共安全機器人方向部署一批產(chan)
業(ye) 化與(yu) 應用重點課題。
2 ．攻克關(guan) 鍵，支撐產(chan) 業(ye)
麵向機器人產(chan) 業(ye) 可持續發展，在機器人模塊化平台和核心部件
方向支持一批技術攻關(guan) 課題。
3 ．超前部署，引領發展
瞄準機器人技術前沿，在仿生機器人和醫療康複機器人方向支
持一批創新性課題。
三、發展目標
以國家安全、民生科技與(yu) 技術引領等重大需求為(wei) 牽引，實施服
務機器人重點專(zhuan) 項計劃，開展高端仿生科技引領平台前沿技術研
究，攻克機器人標準化、模塊化核心部件關(guan) 鍵技術，研發公共安全
機器人、醫療康複機器人以及仿人機器人等典型產(chan) 品和係統，推進
區域經濟產(chan) 業(ye) 應用試點，形成國際化高水平研發人才基地，建設自
主技術創新體(ti) 係，培育服務機器人新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。
通過專(zhuan) 項的實施，預期將突破重點技術方向的重要基礎理論和
核心關(guan) 鍵技術，實現仿人、四足高端仿生平台係統集成，引領服務
機器人技術發展方向；開發出5-10 種服務機器人新產(chan) 品，形成100
項以上發明專(zhuan) 利，建設由國際標準、國家標準、行業(ye) 標準組成的服
務機器人標準體(ti) 係；公共安全機器人在10個(ge) 以上城市和國家重大
安全工程中進行示範應用，模塊化核心部件在國產(chan) 工業(ye) 、服務機器
人產(chan) 品應用推廣10000 台套以上應用，多臂複雜微創外科機器人應
用臨(lin) 床；建立產(chan) 學研用結合的服務機器人技術研發基地與(yu) 孵化平
台，培養(yang) 與(yu) 吸引國際一流水平領軍(jun) 人才。
四、重點任務
服務機器人重點專(zhuan) 項的重點布局立足在服務於(yu) 國家安全與(yu) 裝
備、服務於(yu) 國家民生科技、服務於(yu) 未來引領科技平台。科技研發方
向的重點布局在重大前沿技術與(yu) 原理創新、重大核心關(guan) 鍵技術攻
關(guan) 、重大產(chan) 業(ye) 技術支撐。將重點圍繞以下幾方麵的任務進行部署。
（一）開展前沿高技術探索研究
前沿高技術的探索研究是推動機器人技術不斷向前發展主要
動力，主要包括：仿生材料與(yu) 結構一體(ti) 化設計、執行機構與(yu) 驅動器
一體(ti) 化設計，非結構環境下的動力學與(yu) 智能控製，精密微/ 納操作，
生機電激勵與(yu) 控製，多自由度靈巧操作，非結構環境認知與(yu) 導航規
劃，故障自診斷與(yu) 自修複，人類情感與(yu) 運動感知理解，人類語義(yi) 識
別與(yu) 提取，記憶和智能推理，多模式人機交互，多機器人協同作業(ye) ，
集成設計軟件等。
（二）開展產(chan) 業(ye) 共性關(guan) 鍵技術研究
產(chan) 業(ye) 化關(guan) 鍵技術是推動服務機器人實現產(chan) 業(ye) 化的重要力量，主
要包括：產(chan) 品創意與(yu) 性能優(you) 化設計技術，模塊化/ 標準化體(ti) 係結構
設計技術，標準化、模塊化、高性能、低成本的執行機構、傳(chuan) 感器、
驅動器、控製器等核心零部件製造技術，高功率密度能源動力技術，
信息識別與(yu) 宜人化人機交互技術，人機共存安全技術，係統集成與(yu)
應用技術，性能測試規範與(yu) 維護技術等。
（三）推進國家公共安全領域的應用
          圍繞國家公共安全領域的重大需求，專(zhuan) 項重點推進以下相關(guan) 機
器人技術的研究開發：安全與(yu) 救災服務機器人（如：麵向地震、火
災、水災等的救災機器人，反恐排爆機器人，危險搬運與(yu) 維護檢修
機器人等），能源維護服務機器人（如：核電站監測、缺陷修複、
拆裝、救援等遙控機器人、電力巡線檢測與(yu) 檢修機器人、電站安全
監控機器人等），軍(jun) 民兩(liang) 用服務機器人（如：大型高速全地域越野
移動機器人平台，大型變結構海空航行器平台，核生化防護與(yu) 作業(ye)
機器人平台）等。
（四）推進國家民生科技領域應用
圍繞人工器官，將重點開發人工視覺、人工耳蝸、人工心髒、
智能假肢等；圍繞醫療康複，將重點開發微創外科機器人、精密血
管介入機器人、肢係統體(ti) 康複訓練係統、重大疾病預警及診斷微係
統等；圍繞家政服務，將重點開發輔助高齡老人與(yu) 殘障人移動護理
監控機器人、家庭生活清潔機器人、教育娛樂(le) 機器人、兩(liang) 輪自平衡
電動代步車等機器人。
（五）推進新興(xing) 技術領域的探索#p#分頁標題#e#
圍繞高端仿生技術，將重點開發仿人形機器人、高負載高穩定
高速機動仿生騾子、適應多環境的自變形模塊化機器人等；圍繞微
納係統技術，將重點開發介入人體(ti) 或血管的微納米機器人、腦生肌
電認知與(yu) 智能假肢控製技術等；圍繞模塊標準化平台技術，將重點
研究模塊標準化體(ti) 係結構，開源機器人控製與(yu) 軟件係統，模塊化互
換性功能部件（傳(chuan) 感器、驅動器、控製器等），接口協議等。
（六）大力培育產(chan) 業(ye) 試點
緊密結合地方經濟發展，建立以企業(ye) 為(wei) 主體(ti) 、產(chan) 學研聯合的技
術創新聯盟，支持服務機器人區域性產(chan) 業(ye) 和技術的建設，加強具有
自主知識產(chan) 權的民營企業(ye) 的支持力度，鼓勵優(you) 勢企業(ye) 的品牌運作和
資本運作。接納全球服務機器人產(chan) 業(ye) 鏈龍頭企業(ye) 的產(chan) 業(ye) 轉移，通過
對國際先進研發技術、創意理念和運營模式的消化吸收，帶動本土
中小企業(ye) 集群的跨越式發展，促進我國服務機器人產(chan) 業(ye) 的穩步增
長。以市場為(wei) 導向，以企業(ye) 為(wei) 主體(ti) ，以規模化應用為(wei) 目標，建立重
點產(chan) 業(ye) 園區和應用示範區；實施應用示範工程，引入風險投資，推
進服務機器人產(chan) 業(ye) 快速發展。
（七）加強研發服務平台建設
建立高層次技術研發平台，攻克關(guan) 鍵核心技術，建立高層次研
發平台，加大對服務機器人基礎技術研發的支持力度。建立公共服
務平台，攻克應用技術和產(chan) 業(ye) 化技術，建立服務機器人標準化、模
塊化等共享技術公共服務平台，通過創新產(chan) 學研聯合機製和示範應
用，推進成熟技術的產(chan) 業(ye) 化進程。
（八）推進自主標準體(ti) 係建設
加快推進具有自主知識產(chan) 權的行業(ye) 標準體(ti) 係建設，重點建立若
幹服務機器人硬件接口標準、軟件接口協議標準以及安全使用標
準，初步形成針對這些行業(ye) 的服務機器人標準體(ti) 係。以“ 國際標準
和自主知識產(chan) 權標準相結合” 的原則，優(you) 先研究和製訂服務機器人
基礎標準和安全標準，初步建立擁有自主知識產(chan) 權的服務機器人標
準體(ti) 係，鼓勵企業(ye) 和科研院所參與(yu) 國際標準的製訂，為(wei) 推進服務機
器人產(chan) 品走向國際市場奠定基礎。
（九）培養(yang) 高素質人才
建立服務機器人領域科研人才專(zhuan) 家庫，建立健全服務機器人科
技人才激勵機製，優(you) 化創新人才成長環境，著力培養(yang) 一批高水平科
研帶頭人。引進高層次人才。加大對留學人才回國的資助力度，提
高從(cong) 事服務機器人研究與(yu) 開發領軍(jun) 人才引進的支持力度，引進和培
養(yang) 能夠承擔服務機器人產(chan) 業(ye) 發展重大項目的高層次人才和創新團
隊。
五、保障措施
（一）加強服務機器人戰略研究
製訂中長期發展規劃，開展發展戰略研究，是使服務機器人得
到持續和滾動研究的重要保障。我國在國家科技發展綱要中，也明
確了大力發展機器人技術。要將服務機器人的戰略研究作為(wei) 一項重
要的科研工作，通過啟動專(zhuan) 項加以實施，結合我國的科技需求和未
來發展及時調整研究重點和研究方向，還要建立科學有效的科技評
價(jia) 體(ti) 係和評價(jia) 標準，使服務機器人技術真正起到科技引領作用以及
為(wei) 國民生產(chan) 服務提供保障。
（二）積極建設服務機器人公共科技平台
通過建設服務機器人公共科技平台，有利於(yu) 降低企業(ye) 和院所進
入機器人科研開發領域的門檻，是保障我國服務機器人研發的重要
措施之一。為(wei) 確保專(zhuan) 項規劃的順利實施，將重點建立仿生機器人的
研究及演示平台，醫療康複機器人臨(lin) 床測試和應用平台，機器人開
源軟件設計與(yu) 服務平台及機器人關(guan) 鍵核心部件的測試及技術評價(jia)
平台等。
（三）完善政產(chan) 學研用相結合的體(ti) 製機製
充分發揮政府部門宏觀管理與(yu) 政策引導作用，不斷完善統籌協
調機製，加強政府部門、科研機構和企業(ye) 在管理、數據共享、聯合
行動等方麵的協調，構建跨部門交流合作與(yu) 協調配合的平台。始終
堅持企業(ye) 是技術創新主體(ti) 的原則，發揮企業(ye) 在研發服務機器人方麵
的積極作用，形成機器人技術的政產(chan) 學研用的一體(ti) 化技術與(yu) 應用聯
盟，加速推動機器人技術及其產(chan) 業(ye) 化的發展。
（四）發展產(chan) 業(ye) 集群促進成果轉化
充分發揮國家高新技術產(chan) 業(ye) 開發區、國家級高新技術產(chan) 業(ye) 化基
地的作用，推進服務機器人重點專(zhuan) 項的落實，加快成果產(chan) 業(ye) 化，著
力培育核心競爭(zheng) 力。實施創新型產(chan) 業(ye) 集群建設工程，圍繞重點專(zhuan) 項
確定的主要目標，科學確定集群建設的重點方向，合理選擇技術路
徑和產(chan) 業(ye) 路線，采取有效措施，促進產(chan) 業(ye) 集群的形成和創新發展。