服務機器人科技發展“十二五”專項規劃

為進一步貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006－2020）》和《國家“十二五”科學和技術發展規劃》，2012年4月1日，中華人民共和國科學技術部以國科發計〔2012〕194號印發《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》。該《規劃》分形勢與需求、發展思路與原則、發展目標、重點任務、保障措施5部分。

基本介紹

• 中文名：服務機器人科技發展“十二五”專項規劃
• 類別：檔案
• 國家：中國
• 內容：科技發展

中華人民共和國科學技術部通知

中華人民共和國科學技術部關於印發服務機器人科技發展“十二五”專項規劃的通知

國科發計〔2012〕194號

各省、自治區、直轄市、計畫單列市科技廳（委、局），新疆生產建設兵團科技局，各國家高新技術產業開發區管委會，各有關單位：

為進一步貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006－2020）》和《國家“十二五”科學和技術發展規劃》，科技部組織編制了《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》。現印發給你們，請結合本地區、本行業實際情況，做好落實工作。

特此通知。

附屬檔案：服務機器人科技發展“十二五”專項規劃

中華人民共和國科學技術部

二O一二年四月一日

服務機器人科技發展“十二五”專項規劃

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，對於相關技術與產業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制高點。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、核工業等行業中的危險環境進行作業，輔助醫生開展微創手術等活動，將成為服務機器人專項研究的重要方向。

“十二五”期間，我國服務機器人專項將始終圍繞國家安全、民生科技和經濟發展的重大需求，著力突破制約我國服務機器人技術和產業發展的關鍵技術，不斷推出更具套用價值和市場前景的產品，積極探索新的投融資模式和商業模式，努力打造若干龍頭企業，把服務機器人產業培育成我國未來戰略性新興產業。

形勢與需求

在世界範圍內，機器人技術作為戰略高技術，無論推動國防軍事、智慧型製造裝備、資源開發，還是發展未來服務機器人產業，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，服務機器人是指除從事工業生產以外的一大類半自主或全自主工作的機器人。它不僅著眼於感知、決策與執行高技術完成有益於人類的服務工作，有望培育新的戰略性新興產業，而且具有很強的技術輻射性與帶動性，對促進智慧型製造裝備發展、提高應急處理突發事件能力、發展醫療康復設備、增強軍事國防實力等都具有十分重要的現實意義。

現狀與趨勢

1．技術方面

在世界範圍內，世界各國紛紛將突破服務機器人技術、發展服務機器人產業擺在本國科技發展的重要戰略地位。隨著信息網路、感測器、智慧型控制、仿生材料等高新技術的發展，以及機電工程與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化裝備，向以生機電一體化和智慧型化等方面發展；二是以服務機器人單一作業，向服務機器人群體交流、遠程學習和網路服務等方面發展；三是服務機器人由研製單一複雜系統，向將其核心技術、核心模組嵌入於先進制造等相關裝備方面發展。

圍繞服務機器人有效作業、互動安全，以及環境認知等基礎性科學問題，急待攻克關鍵技術主要集中在仿生材料與設計製造、環境感知與智慧型認知、人機互動與安全控制，以及面向產業化發展的標準化、模組化、互換性、接口協定等方面。

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未來優先發展的戰略高技術，並提出“以服務機器人套用需求為重點，研究設計方法、製造工藝、智慧型控制和套用系統集成等共性基礎技術”。

2．產業方面

服務機器人領域各類熱門產品不斷湧現。特種作業機器人的熱門產品主要有：極限作業機器人、反恐防暴機器人、應急救援機器人、偵察機器人、作戰機器人以及戰場運輸機器人等；醫療康復機器人的熱門產品主要有：微創外科手術機器人、血管介入機器人、肢體康復機器人、人工耳蝸、智慧型假肢等；家政服務與教育娛樂機器人的熱門產品主要有：清潔機器人、教育娛樂機器人、信息服務機器人等。我國的服務機器人產品也嶄露頭角。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、機器人護理床和智慧型輪椅、烹飪機器人等系列產品，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，全球個人/家用機器人的市場規模將由2009年的870萬台，增加到2010-2013年將達到1140萬台；服務機器人的產值將由2010年的約171億美元，增加到2025年的517億美元。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，預計到2015年，這一數字將達到2億；殘疾人群龐大，2006年殘疾人總數為8296萬，占人口總數的6.34%，有殘疾人的家庭共7000多萬戶，涉及2.6億家庭人口。此外，醫療與教育需求旺盛，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。

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不足，主要表現在以下幾個方面：

1．自主研發能力落後於世界先進水平。在前沿技術和關鍵技術方面，我國大多屬於跟蹤研究，缺乏創意理念和原創性成果；在集成技術方面，我國雖可實現原型樣機集成，但在關鍵零部件與可靠性方面與國外相差5-10年；在設計製造技術方面，我國的產品設計、材料與工藝技術、系統集成水平與國外存在較大差距。

2．產學研脫節現象較為嚴重。我國服務機器人的研究主要集中在高校和少數研究所，企業新型產品設計製造創新能力有限，產學研脫節現象較為嚴重。

3．創新體系建設尚處於起步階段。我國服務機器人在戰略規劃、研發平台、人才培養、標準制訂、市場培育、國際合作、財稅金融政策扶持等創新體系建設的許多環節上明顯滯後，尚處於起步階段。

發展需求

目前，服務機器人作為高端技術的集成平台，不僅在自身產品套用方面，還在技術儲備與擴散方面都發揮著重要的作用，對於提高我國機械裝備與自動控制領域的整體技術水平，提高對公共事務、人民生活服務質量具有重要的戰略意義。面對當前的發展現狀與趨勢，針對我國服務機器人發展中存在的不足，“十二五”期間，國民經濟和社會發展對我國服務機器人產業的發展也提出了新的要求。

1．亟待攻克一批核心關鍵技術

目前，一批核心關鍵技術無法突破，成為制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、環境適應技術等方面的研究，在驅動器、電機、減速器等關鍵部件的開發等方面，我國亟需突破一批關鍵核心技術。只有突破了這些技術，服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．亟待形成一批關鍵領域的核心產品

目前，在公共安全、醫療康復等領域，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、核工業等行業中可替代搶險救援人員進入危險環境，進行長時間、近距離地處置作業的專業應急救援和安全作業服務機器人裝備，有效地減少人員傷亡，提高搶險救援效能，滿足行業發展的迫切需求。同時，形成相關產品的行業標準或測試規範，最終在相關行業實現列裝的套用示範，並在相關災害事故處置中投入實戰套用。

3．亟待促進服務機器人產業的發展

已開發國家都在大力發展服務機器人產業，並將服務機器人產業作為新世紀拉動國民經濟成長的重要引擎之一。在我國，隨著國民經濟和社會的發展，對於服務於公共安全事件處理、服務於人民醫療健康、服務於老齡化社會康復需求等方面的要求也越來越強烈。可以預見，服務機器人作為一種戰略性新興產業，必將迎來新的巨大的發展空間。

4．亟待完善服務平台與標準體系

我國的服務機器人研究工作尚處於起步階段，服務平台和標準體系建設都存在諸多不足。為了適應未來大規模發展服務機器人的趨勢，降低企業參與服務機器人開發的門檻，促進服務機器人產業的蓬勃發展，並在未來的市場競爭中爭得一席之地，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智慧財產權的標準體系。

發展思路與原則

發展思路

以《國家中長期科技發展規劃綱要(2006-2020)》為指導，貫徹落實我國國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要，結合國家高技術研究發展計畫（863 計畫），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，滿足國家安全與民生科技的日益增長需求等，提供強有力的技術支撐，把服務機器人產業培育成我國未來戰略性新興產業。專項將重點圍繞“一個目標，三項突破，四大任務”進行部署。一個目標是指培育發展服務機器人新興產業，促進智慧型製造裝備技術發展；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、醫療康復機器人、仿生機器人平台和模組化核心部件等。

基本原則

1．需求牽引，突出重點

面向國家安全和產業發展，在公共安全機器人方向部署一批產業化與套用重點課題。

2．攻克關鍵，支撐產業

面向機器人產業可持續發展，在機器人模組化平台和核心部件方向支持一批技術攻關課題。

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復機器人方向支持一批創新性課題。

發展目標

以國家安全、民生科技與技術引領等重大需求為牽引，實施服務機器人重點專項計畫，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、模組化核心部件關鍵技術，研發公共安全機器人、醫療康復機器人以及仿人機器人等典型產品和系統，推進區域經濟產業套用試點，形成國際化高水平研發人才基地，建設自主技術創新體系，培育服務機器人新興產業。

通過專項的實施，預期將突破重點技術方向的重要基礎理論和核心關鍵技術，實現仿人、四足高端仿生平台系統集成，引領服務機器人技術發展方向；開發出5-10 種服務機器人新產品，形成100項以上發明專利，建設由國際標準、國家標準、行業標準組成的服務機器人標準體系；公共安全機器人在10 個以上城市和國家重大安全工程中進行示範套用，模組化核心部件在國產工業、服務機器人產品套用推廣10000 台套以上套用，多臂複雜微創外科機器人套用臨床；建立產學研用結合的服務機器人技術研發基地與孵化平台，培養與吸引國際一流水平領軍人才。

重點任務

服務機器人重點專項的重點布局立足在服務於國家安全與裝備、服務於國家民生科技、服務於未來引領科技平台。科技研發方向的重點布局在重大前沿技術與原理創新、重大核心關鍵技術攻關、重大產業技術支撐。將重點圍繞以下幾方面的任務進行部署。

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：仿生材料與結構一體化設計、執行機構與驅動器一體化設計，非結構環境下的動力學與智慧型控制，精密微/納操作，生機電激勵與控制，多自由度靈巧操作，非結構環境認知與導航規劃，故障自診斷與自修復，人類情感與運動感知理解，人類語義識別與提取，記憶和智慧型推理，多模式人機互動，多機器人協同作業，集成設計軟體等。

開展產業共性關鍵技術研究

產業化關鍵技術是推動服務機器人實現產業化的重要力量，主要包括：產品創意與性能最佳化設計技術，模組化/標準化體系結構設計技術，標準化、模組化、高性能、低成本的執行機構、感測器、驅動器、控制器等核心零部件製造技術，高功率密度能源動力技術，信息識別與宜人化人機互動技術，人機共存安全技術，系統集成與套用技術，性能測試規範與維護技術等。

推進國家公共安全領域的套用

圍繞國家公共安全領域的重大需求，專項重點推進以下相關機器人技術的研究開發：安全與救災服務機器人（如：面向地震、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、缺陷修復、拆裝、救援等遙控機器人、電力巡線檢測與檢修機器人、電站安全監控機器人等），軍民兩用服務機器人（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，核生化防護與作業機器人平台）等。

推進國家民生科技領域套用

圍繞人工器官，將重點開發人工視覺、人工耳蝸、人工心臟、智慧型假肢等；圍繞醫療康復，將重點開發微創外科機器人、精密血管介入機器人、肢系統體康復訓練系統、重大疾病預警及診斷微系統等；圍繞家政服務，將重點開發輔助高齡老人與殘障人移動護理監控機器人、家庭生活清潔機器人、教育娛樂機器人、兩輪自平衡電動代步車等機器人。

推進新興技術領域的探索

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組化機器人等；圍繞微納系統技術，將重點開發介入人體或血管的微納米機器人、腦生肌電認知與智慧型假肢控制技術等；圍繞模組標準化平台技術，將重點研究模組標準化體系結構，開源機器人控制與軟體系統，模組化互換性功能部件（感測器、驅動器、控制器等），接口協定等。

大力培育產業試點

緊密結合地方經濟發展，建立以企業為主體、產學研聯合的技術創新聯盟，支持服務機器人區域性產業和技術的建設，加強具有自主智慧財產權的民營企業的支持力度，鼓勵優勢企業的品牌運作和資本運作。接納全球服務機器人產業鏈龍頭企業的產業轉移，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，帶動本土中小企業集群的跨越式發展，促進我國服務機器人產業的穩步增長。以市場為導向，以企業為主體，以規模化套用為目標，建立重點產業園區和套用示範區；實施套用示範工程，引入風險投資，推進服務機器人產業快速發展。

加強研發服務平台建設

建立高層次技術研發平台，攻克關鍵核心技術，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，攻克套用技術和產業化技術，建立服務機器人標準化、模組化等共享技術公共服務平台，通過創新產學研聯合機制和示範套用，推進成熟技術的產業化進程。

推進自主標準體系建設

加快推進具有自主智慧財產權的行業標準體系建設，重點建立若干服務機器人硬體接口標準、軟體接口協定標準以及安全使用標準，初步形成針對這些行業的服務機器人標準體系。以“國際標準和自主智慧財產權標準相結合”的原則，優先研究和制訂服務機器人基礎標準和安全標準，初步建立擁有自主智慧財產權的服務機器人標準體系，鼓勵企業和科研院所參與國際標準的制訂，為推進服務機器人產品走向國際市場奠定基礎。

培養高素質人才

建立服務機器人領域科研人才專家庫，建立健全服務機器人科技人才激勵機制，最佳化創新人才成長環境，著力培養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，提高從事服務機器人研究與開發領軍人才引進的支持力度，引進和培養能夠承擔服務機器人產業發展重大項目的高層次人才和創新團隊。

保障措施

加強服務機器人戰略研究

制訂中長期發展規劃，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一項重要的科研工作，通過啟動專項加以實施，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體系和評價標準，使服務機器人技術真正起到科技引領作用以及為國民生產服務提供保障。

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，有利於降低企業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。為確保專項規劃的順利實施，將重點建立仿生機器人的研究及演示平台，醫療康復機器人臨床測試和套用平台，機器人開源軟體設計與服務平台及機器人關鍵核心部件的測試及技術評價平台等。

完善政產學研用相結合的體制機制

充分發揮政府部門巨觀管理與政策引導作用，不斷完善統籌協調機制，加強政府部門、科研機構和企業在管理、數據共享、聯合行動等方面的協調，構建跨部門交流合作與協調配合的平台。始終堅持企業是技術創新主體的原則，發揮企業在研發服務機器人方面的積極作用，形成機器人技術的政產學研用的一體化技術與套用聯盟，加速推動機器人技術及其產業化的發展。

發展產業集群促進成果轉化

充分發揮國家高新技術產業開發區、國家級高新技術產業化基地的作用，推進服務機器人重點專項的落實，加快成果產業化，著力培育核心競爭力。實施創新型產業集群建設工程，圍繞重點專項確定的主要目標，科學確定集群建設的重點方向，合理選擇技術路徑和產業路線，採取有效措施，促進產業集群的形成和創新發展。