機器人是自動控制機器(Robot)的俗稱，自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗，機器貓等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議，有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業(yè)中，機器人指能自動執(zhí)行任務的人造機器裝置，用以取代或協(xié)助人類工作。理想中的高仿真機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產(chǎn)物，目前科學界正在向此方向研究開發(fā)。

國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般來說，人們都可以接受這種說法，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執(zhí)行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)?！?

1959年 德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機器人。隨后，成立了世界上第一家機器人制造工廠——Unimation公司。由于英格伯格對工業(yè)機器人的研發(fā)和宣傳，他也被稱為“工業(yè)機器人之父”。

1962年 美國AMF公司生產(chǎn)出“VERSTRAN”(意思是萬能搬運)，與Unimation公司生產(chǎn)的Unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。

1962年-1964年 傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感系統(tǒng)，并在1964年，幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積木的機器人系統(tǒng)。

智能型機器人是最復雜的機器人，也是人類最渴望能夠早日制造出來的機器朋友。然而要制造出一臺智能機器人并不容易，僅僅是讓機器模擬人類的行走動作，科學家們就要付出了數(shù)十甚至上百年的努力。1910年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中，根據(jù)Robota(捷克文，原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文，原意為“工人”)，創(chuàng)造出“機器人”這個詞。1911年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正干家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。

據(jù)杭州中經(jīng)智盛市場研究有限公司發(fā)布的《2022-2026年機器人市場現(xiàn)狀調(diào)查及發(fā)展前景分析報告》顯示：1912年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創(chuàng)造，但后來成為學術界默認的研發(fā)原則。

1913年 諾伯特·維納出版《控制論——關于在動物和機中控制和通訊的科學》，闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經(jīng)、感覺機能的共同規(guī)律，率先提出以計算機為核心的自動化工廠。

1、“機器人+”大時代有望加速來臨

從全球范圍來看，機器人被譽為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應用是衡量 一個XXX科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志，已成為全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的重 要切入點。在人工智能、硬件、網(wǎng)絡、云計算等技術融合發(fā)展下，機器人智能化、柔性化 程度不斷提高，對場景的自適應能力越來越強，機器人在各領域加速滲透，“機器人+”大 時代有望來臨。

1.1 預計 2022 年全球機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模達 513 億美元

據(jù)國際標準化組織(ISO)，將機器人定義為：具有一定程度的自主能力，可在其環(huán)境內(nèi)運 動以執(zhí)行預期任務的可編程執(zhí)行機構(gòu)。據(jù)國際機器人聯(lián)盟(IFR)劃分標準，機器人一般 分為工業(yè)機器人和服務機器人，工業(yè)機器人一般用于制造業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，而服務機器人一般 用于生活等非制造業(yè)環(huán)境，并且分為個人/家用服務機器人及專業(yè)服務機器人。中國電子 學會結(jié)合中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特性，將機器人分為工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人 三類，本文以此為劃分標準。

我們正生活在一個歷史性變革的時代，隨著全球逐漸走出疫情以及勞動力持續(xù)短缺，機器 人在制造業(yè)、倉儲運輸、醫(yī)療康復、應急救援領域不斷深入拓展，全球機器人市場持續(xù)高 增長。根據(jù) IFR 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，預計 2022 年全球工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人市場 規(guī)模約 195 億美元、217 億美元、101 億美元，機器人市場規(guī)模合計約 513 億美元，同比增長 19.6%，2017-202 復合增長達 14.7%。其中，中國市場快速發(fā)展，預計 2022 年占 全球機器人市場比重約 34%、市場規(guī)模達 174 億美元。

1.2 人口老齡化加劇，機器人長期需求潛力大

人口老齡化加劇使得全球勞動力持續(xù)短缺。伴隨著全球主要經(jīng)濟體的持續(xù)的低出生率(每 位婦女生育<2.1 個孩子)和嬰兒潮一代即將退休，人口老齡化和勞動力短期已成為全球 不可逆趨勢。根據(jù)聯(lián)合國《世界人口展望：2019 年修訂版》的數(shù)據(jù)顯示，到 2050 年，全 世界每 6 人中，就有 1 人年齡在 65 歲(16%)以上，在歐洲和北美，每 4 人中就有 1 人年 齡在 65 歲或以上，全球人口正步入老齡化階段。世界上幾乎每個XXX的老齡人口數(shù)量和 比例正在增加。作為全球人口x多的XXX之一，我國勞動力人口比例在 2011 年達到拐點， 14-65 歲人口占總?cè)丝诒壤_到 74.5%的頂峰，人口紅利逐漸消失，且 2022 年我國首次人 口負增長。 人口老齡化趨勢、勞動力供給不斷減少以及勞動力成本的不斷提高給社會發(fā)展及企業(yè)用工 等均帶來嚴峻挑戰(zhàn)，共同推動機器替代人力及服務人類的需求加速。2011-2021 年，我國 制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員年平均工資復合增長率達 9.7%。未來機器人對于人工的替代將 從大場景、低復雜度入手，逐步向中小型場景、高復雜度滲透，成長潛力十足。

機器人是一種自動化機器，不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。機器人可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作，提高工作效率質(zhì)量，服務人類生活，擴大延伸人的活動及能力范圍。機器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機器。歷史上最早的機器人見于隋煬帝命工匠按照柳抃形象所營造的木偶機器人，施有機關，有坐、起、拜、伏等能力。

國際機器人聯(lián)合會(IFR)將機器人分為工業(yè)機器人和服務機器人兩大類。工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人。服務機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種機器人，其中，應用于家庭或直接服務于個人的稱為個人/家用服務機器人，應用于特殊環(huán)境的稱為專業(yè)服務機器人。

機器人是集機械、電子、控制、傳感、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備。自1956年機器人產(chǎn)業(yè)誕生后，經(jīng)過近60年發(fā)展，機器人已經(jīng)被廣泛應用在裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥、智慧新能源等高新產(chǎn)業(yè)。機器人與人工智能技術、先進制造技術和移動互聯(lián)網(wǎng)技術的融合發(fā)展，推動了人類社會生活方式的變革。

目前，全球機器人市場主要以工業(yè)機器人為主，占市場份額的80%,日益老齡化的人口結(jié)構(gòu)、不斷上漲的人工成本和全球化競爭是拉動機器人市場快速成長的重要因素，全球工業(yè)機器人和服務機器人的市場規(guī)模持續(xù)擴大。相較于工業(yè)機器人，服務機器人行業(yè)尚不成熟，商業(yè)落地慢，但隨著人工智能的浪潮降臨，服務機器人市場潛在空間巨大。

機器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游核心零部件生產(chǎn)，中游機器人本體制造、系統(tǒng)集成以及下游汽車、電子電氣、金屬加工食品加工等行業(yè)應用。日本在工業(yè)機器人關鍵零部件的研發(fā)方面具備技術優(yōu)勢，德國工業(yè)機器人則在系統(tǒng)集成方面有一定優(yōu)勢。從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)盈利能力來看，上游核心零部件附加值較高，處于中游的本體制造商，利潤空間受到擠壓，毛利率較低。由于核心零部件主要依賴進口，因此我國機器人企業(yè)目前多集中于本體制造與系統(tǒng)集成領域。

我國經(jīng)濟下行壓力進一步加大，企業(yè)面臨超出預期的困難和挑戰(zhàn)。受國內(nèi)外經(jīng)濟的綜合影響，同時隨著我國勞動力成本的快速上漲，人口紅利逐漸消失，工業(yè)企業(yè)對包括工業(yè)機器人在內(nèi)的自動化、智能化裝備需求快速上升。整體上我國機械行業(yè)在緩慢的復蘇進程之中，伴隨著我國制造業(yè)的整體升級，轉(zhuǎn)型升級是我國機械行業(yè)開辟新增成長空間的唯一出路。在中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、制造業(yè)革命的背景下，智能制造是未來10年乃至30年中國工業(yè)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)型方向之一。

目前我國服務機器人市場正處于起步發(fā)展階段，市場應用還處于探索期，整體市場規(guī)模較小。與工業(yè)機器人相比，全球服務機器人市場起步較晚，我國與發(fā)達國家之間技術差距相對較小，隨著人均收入水平的提高，龐大的人口基數(shù)和潛在的市場需求實際上給我國提供了在服務機器人領域彎道超車的機會。

工業(yè)和信息化部等17部門印發(fā)《“機器人+”應用行動實施方案》(以下簡稱《方案》)，加快推進機器人應用拓展?！斗桨浮诽岢?，到2025年，制造業(yè)機器人密度較2020年實現(xiàn)翻番，服務機器人、特種機器人行業(yè)應用深度和廣度顯著提升，機器人促進經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的能力明顯增強。

20世紀50年代末，工業(yè)機器人最早開始投入使用。20世紀60年代，工業(yè)機器人發(fā)展迎來黎明期，機器人的簡單功能得到了進一步的發(fā)展。自20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續(xù)成立了機器人實驗室。20世紀70年代，隨著計算機和人工智能技術的發(fā)展，機器人進入了實用化時代。20世紀70年代末，由美國Unimation公司推出PUMA系列機器人，標志著工業(yè)機器人技術已經(jīng)完全成熟。20世紀80年代，機器人進入了普及期。隨著制造業(yè)的發(fā)展，使工業(yè)機器人在發(fā)達國家走向普及，并向高速、高精度、輕量化、成套系列化和智能化發(fā)展，以滿足多品種、少批量的需要。到了20世紀90年代，隨著計算機技術、智能技術的進步和發(fā)展，第二代具有一定感覺功能的機器人已經(jīng)實用化并開始推廣，具有視覺、觸覺、高靈巧手指、能行走的第三代智能機器人相繼出現(xiàn)并開始走向應用。

但在我國，工業(yè)機器人尚屬新生物種。根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來投資預測報告(2023-2030年)》顯示，我國第一臺工業(yè)機器人誕生于1982年。中科院沈陽自動化所研制的國內(nèi)第一臺工業(yè)機器人，拉開了中國機器人產(chǎn)業(yè)化的序幕。而十年下來，國內(nèi)工業(yè)機器人沒有出現(xiàn)厚積薄發(fā)的一幕，仍然局限在產(chǎn)業(yè)化摸索和科研階段，主要原因在于上世紀八十年代，中國的制造業(yè)基礎還非常薄弱，且當時國內(nèi)高端人才供給嚴重不足，難以滿足工業(yè)機器人的科研需求。進入21世紀，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入高速軌道，制造業(yè)迎來黃金時期，工業(yè)機器人也因此得到國家廣泛關注。

2006年2月，國務院發(fā)布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》，首次將機器人列入長期發(fā)展規(guī)劃。2017年7月《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出研制智能工業(yè)機器人、智能服務，實現(xiàn)大規(guī)模應用并進入國際市場。在智能機器人領域加龍頭企業(yè)。2021年4月《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出實施智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動，百科智能立/臥式五軸加工中心、車鐵復合加工中心高精度數(shù)控磨床等工作母機;智能焊接機器人、智能移動機器人、半導體(潔凈)機器人等工業(yè)機器人。