“機器人”一詞最早出現(xiàn)于1920年捷克作家卡雷爾·恰佩克的科幻劇本。1961年，第一臺真正意義上的工業(yè)機器人在美國誕生，在通用汽車公司安裝使用。近20年來，機器人相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，機器人不僅在制造領(lǐng)域被廣泛利用，而且在醫(yī)療、教育、娛樂、家庭服務(wù)、應(yīng)急救援、野外勘測、資源開發(fā)、軍事裝備等領(lǐng)域也大顯神通。

從簡單重復(fù)性作業(yè)，到完成高難度腦外科手術(shù)等，機器人技術(shù)日新月異

早期工業(yè)機器人是通過“示教再現(xiàn)”的方式來完成簡單的重復(fù)性作業(yè)，即由操作員輸入或遙控工業(yè)機械臂到達(dá)一系列空間位置點，機器人記錄位置點并在作業(yè)時按順序依次重復(fù)。這種方式不僅適用于批量化的、固定不變的簡單搬運、裝配等作業(yè)，對于實現(xiàn)某些復(fù)雜作業(yè)也是有效的，因此，在“示教再現(xiàn)”方式的易用性、安全性方面，仍有很多研究要做，以適應(yīng)復(fù)雜作業(yè)、降低系統(tǒng)調(diào)試時間、提高工作效率。

隨著制造業(yè)對機器人應(yīng)用的擴展，工業(yè)機器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機協(xié)調(diào)等要求，以適應(yīng)更加復(fù)雜、精細(xì)、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。工業(yè)機器人與制造工藝、制造過程的融合、輔助系統(tǒng)的配合，也極大影響著制造系統(tǒng)的整體性能。同時，工業(yè)機器人從大規(guī)模生產(chǎn)線上封閉的工作站延伸到人和機器人緊密協(xié)作的共用開放作業(yè)空間時，人機協(xié)作和安全問題成為近年來新的熱點。

近20年來，機器人相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，機器人不僅在制造領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且在醫(yī)療、教育、娛樂、家庭服務(wù)、應(yīng)急救援、野外勘測、資源開發(fā)、軍事裝備等領(lǐng)域也發(fā)揮重要的作用。在醫(yī)生的操作下，外科手術(shù)機器人已可以完成腦外科、心血管介入、骨科等微創(chuàng)手術(shù)，機器人膠囊可進入消化道完成檢測，康復(fù)機器人可以輔助中風(fēng)、癱瘓患者進行運動機能康復(fù)訓(xùn)練。助行助力機器人、智能假肢則方便了老人、殘障人士的工作、生活。機器人足球、仿生機器魚、仿人機器人等科普教育機器人，吸引了廣大青少年對科技的關(guān)注，促進了知識傳播�；锇闄C器人、仿動物機器人、導(dǎo)游機器人也已進入個人娛樂、公共服務(wù)領(lǐng)域。吸塵機器人、炒菜機器人等已逐步實用化，并進入家庭。排爆機器人、旋翼直升機、線路巡檢機器人等在各類應(yīng)急處理作業(yè)中也已應(yīng)用。深海作業(yè)機器人、火星探索機器人等更在資源勘測、開發(fā)、外星探索中發(fā)揮了重要作用。而智能化的無人車、無人機、無人艦船、無人潛器等，已成為未來軍事裝備發(fā)展的重要方向。

機器人技術(shù)和系統(tǒng)的研發(fā)得到各國政府、科研機構(gòu)和企業(yè)的高度重視

我國在863計劃、自然科學(xué)基金、科技重大專項等規(guī)劃中針對工業(yè)機器人、服務(wù)機器人相關(guān)研發(fā)進行了重點部署。高性價比的工業(yè)機器人及其與生產(chǎn)工藝、流程深度結(jié)合的制造系統(tǒng)，將促進我國產(chǎn)業(yè)升級，并緩解勞動力短缺等因素對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約。不同形態(tài)的服務(wù)機器人將為解決老齡化等社會問題、促進社會發(fā)展、培育新興產(chǎn)業(yè)方面發(fā)揮重要作用。

美國、歐盟、日本、韓國等國家在機器人領(lǐng)域都開展了廣泛研究，但關(guān)注領(lǐng)域和優(yōu)勢不盡相同。美國在國防軍事、航空航天、生物、醫(yī)療、服務(wù)等領(lǐng)域，歐盟在工業(yè)機器人、生物、醫(yī)療、服務(wù)等領(lǐng)域，日本在工業(yè)機器人、仿人機器人、個人/家用、服務(wù)等領(lǐng)域都具有各自的技術(shù)優(yōu)勢。

美國國防部、宇航局、國立衛(wèi)生研究院等部門支持開展了大量機器人相關(guān)研究工作。全球鷹、捕食者、掃描鷹等一系列固定翼無人機，已用于遠(yuǎn)程偵察和攻擊。同時，高空高超聲速無人飛行系統(tǒng)等新型無人機也在研發(fā)中。自治水下機器人Nereus可深潛10902米完成探測�；�于仿魚推進、水下滑翔等機理的水下機器人也在研發(fā)中。為適應(yīng)山地等復(fù)雜道路環(huán)境而開發(fā)的液壓驅(qū)動四足機器人BigDog、AlphaDog可在草地、雪地、坡地、礫石等不同地面負(fù)載150千克，行走20千米以上。具有高速運動能力的四足機器人獵豹、野外六輪無人作戰(zhàn)車輛也在研制中。液壓驅(qū)動雙足步行機器人Petman、Atlas不僅顯示出良好的柔性和響應(yīng)能力，而且具有較快的步行速度。小型偵察機器人、各類排爆機器人等地面移動機器人也已在實戰(zhàn)中應(yīng)用。穿戴式下肢骨骼負(fù)載器BLEEX可讓使用者負(fù)重70千克正常行走�；鹦翘剿鳈C器人“探路者”、“勇氣號”、“機遇號”和“好奇號”等均成功登陸并開展科研探測，其中“好奇號”機器人采用了核電池供電，并配有作業(yè)臂和攝像頭等多種觀測儀器。仿人型雙臂機器人航天員Robonaut2已送入國際空間站進行艙內(nèi)服務(wù)測試。

歐盟在第七框架計劃內(nèi)開展了大量合作研究，而各成員國也結(jié)合本國需求對機器人研究給予了支持。如歐洲聯(lián)合研制了無人戰(zhàn)斗機NEURON、法國開發(fā)了海底機器人“阿利斯塔爾”、德國宇航中心開發(fā)了模塊化的用于太空作業(yè)的靈巧手。在工業(yè)機器人方面，瑞典瑞士的ABB、德國的KUKA等企業(yè)具有較強的研發(fā)實力。