工業機器人成為推動傳統制造業向數字化、智能化改造升級的重要技術。制造業是一個國家競爭力的重要標志，是國民經濟實體的重要組成部分。2010年，我國的制造業總產值已經超過美國，成為世界制造大國，但還不是制造強國。因為我國制造業的生產手段落后，很多工業生產仍然是以低廉勞動力成本為主要競爭手段的勞動密集型產業發展模式，技術含量和產品附加值較低。隨著我國適齡勞動力人口數量的下降和勞動力成本的提高，人口紅利優勢喪失，以低廉勞動力為中心的低端制造模式面臨嚴峻挑戰。我國必須加速產業結構調整，推動制造業轉型升級，促進從勞動密集型模式向信息化、自動化生產方式的轉變。目前，我國工業發展已進入升級轉型的關鍵時期，要通過產業升級轉型提高我國制造業的技術水平，將我國從一個制造大國建設成為一個制造強國，這是關系到國家生死存亡的大事。

工業機器人作為高端制造裝備的重要組成部分，具有明顯的產業特征，工業機器人是制造業實現數字化、智能化和信息化的重要載體，機器人及以其為主體的自動化成套裝備推動著制造業由密集型手工作業向信息化、自動化方向升級，是提升制造產業發展質量和競爭力的重要路徑，工業機器人向數字化、智能化發展必將促進我國第三次工業革命的到來。

服務機器人技術是服務民生科技與老齡化社會的重要技術保障。我國人口老齡化加劇、殘障人口眾多、社會服務水平地域差異明顯，這些已成為制約我國社會和諧發展的突出問題，推動以家政服務、助老、助殘和醫療機器人等為代表的民生科技快速發展迫在眉睫。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006－2020年）》明確將服務機器人作為未來優先發展的戰略高技術。2013年我國60歲以上老齡人口數量達到2．02億，老齡化水平達到14．8％，其中失能老人超過4000萬人，老年撫養比達到21．58％。我國獨有的家庭結構使傳統家庭養老方式面臨嚴峻挑戰，社會養老壓力加大，已成為舉國上下關注的社會問題。同時，我國殘疾人總數已達到8296萬，發展康復輔具是幫助殘障人士回歸社會最有效的手段，是國家社會發展水平的重要標志之一。

特種機器人技術成為國家戰略資源勘探、公共安全與災難救援的不可替代的技術手段，成為全面融入國計民生的重要支撐技術。一方面，我國是世界上自然災害最為嚴重的國家之一，僅以地震為例，二十世紀發生的破壞性地震占全球1／3，2008年汶川地震造成直接經濟損失超8000億元；此外，我國正處于生產安全事故的高發期，屢屢發生的重特大事故更具突發性、災難性和社會危害性，我國每年因各類事故造成的經濟損失達2000億元以上，約占GDP的2％。災后應急處理救援的復雜性和技術性進一步增強，如何及時有效地提高救援效率和減少施救人員的傷亡，對災后應急處理救援技術的發展提出了更高和更緊迫的要求，上述情況都使得災難救援機器人起著越來越重要的作用。另一方面，我國社會公共安全面臨更嚴峻的形勢，國內外極端勢力制造的各種恐怖事件時有發生，爆炸、核、生化成為極端分子制造事件和恐怖威脅的常用手段。對上述危險物品進行快速拆除、安全轉移成為一個亟待解決的問題，促使反恐防暴機器人迅猛發展。

在關乎國家經濟、科技、國防、社會等發展戰略的多項重大科技專項／工程的實施中，機器人發揮著不可替代的重要作用，引發該領域新一輪的全球競爭。在16個國家科技重大專項中，多數涉及到極端作業性能（重載、高速、高加速度、高精度等）或極端作業環境（真空、微重力、高低溫、核輻射、水下等），對極端作業機器人發展提出了新的挑戰，如載人航天專項中空間站機械臂和月球車、IC專項的高速工件臺和晶片傳輸機器人、NC專項中的（航空、航天、船舶、汽車）制造機器人化成套工藝裝備、壓水堆及氣冷堆核電站專項中的核電（運行、維護、應急處理等）機器人、激光約束核聚變專項中的精密定位和靶操作機器人等。在其他關乎國家發展戰略的海洋、極地、新能源等的重大科技發展戰略中，如海底（油氣、可燃冰、礦產等）資源機器人化開采裝備亟待突破；機器人遠程操作技術被列為國際磁約束核聚變（ITER）專項的核心技術之一；南極全天候機器人無人值守科考站成為我國總體技術實力的一個綜合展現等，機器人技術都有效支撐了國家重大專項／工程的順利實施，發揮著不可替代的作用。

當前，機器人技術的發展特點和趨勢是智能化以及人與機器人的交互共融。智能化是機器人發展的第三個階段，具有感知功能和自主行為控制功能的機器人成為發展趨勢，在復雜、未知非結構環境下的環境感知和認知、自主決策和行為控制成為智能機器人發展的關鍵技術。與人共融是新一代機器人的共性特征。傳統工業機器人的工作空間與人相隔離，采用預編程控制和示教盒交互方式，且無安全保障。新一代機器人與人工作在同一個自然空間內，協調合作緊密，需要與人進行自然交互，從而確保機器人工作的安全性。

為了實現機器人與人的交互共融，需要解決環境理解、智能控制、行為安全和人機交互等問題。其中，環境理解問題包括機器人對自然、不可預知和復雜動態環境的感知和理解；智能控制問題就是機器人在目標及任務更加多樣化、操作靈活性更高、人機合作程度更深、過程更加復雜多變情況下的智能決策與控制；行為安全問題包括機器人與人在物理界限消失、緊密接觸、密切配合情況下確保人—機—物安全的技術；人機交互問題包括機器人與人之間能夠相互適應且具有智能、魯棒、友好、安全等特點的人機交互技術。

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