機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件

機(jī)器人概述機(jī)器人研究所2011.4機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)【3月20日?qǐng)?bào)道】日本向事故區(qū)投放了Monirobo機(jī)器人用于檢測(cè)核輻射劑量、攝像、溫度、濕度檢測(cè)、粉塵和可燃?xì)怏w收集檢測(cè)等（日本核安全技術(shù)中心設(shè)計(jì)和生產(chǎn)）

?外形尺寸：

800×1500×1500mm（雙履帶）

?重量：600Kg（可搭載作業(yè)機(jī)械臂）

?行進(jìn)速度：40m/min?無(wú)線傳輸（遙控）距離：1100m

特點(diǎn)：機(jī)器人防輻射，須加屏蔽罩，電子產(chǎn)品（尤其照相機(jī)）易受輻射的影響，故障或失效。

美國(guó)關(guān)島空軍基地的全球鷹無(wú)人機(jī)（攜帶攝像機(jī)、熱成像儀、合成孔徑雷達(dá)等）提供全天候航拍支持。一、福島核電站事故與機(jī)器人Monirobo（紅黃兩種）機(jī)器人離我們?cè)絹?lái)越近！機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)【3月28日?qǐng)?bào)道】當(dāng)日晚，（美）6位工程師攜4臺(tái)iRobot機(jī)器人（Packbot/2臺(tái)、Warrior/2臺(tái)）從馬薩諸塞州總部飛抵東京。這些核化偵察機(jī)器人可適應(yīng)高輻射環(huán)境，但無(wú)法在堆芯區(qū)域存積的冷卻水中工作。越靠近堆芯，搶險(xiǎn)人員越無(wú)法接近，故不得不越來(lái)越期待起用機(jī)器人。Packbot任務(wù)：清理廢墟，搬運(yùn)危險(xiǎn)物品，探測(cè)輻射。Warrior任務(wù)：抓住直徑7.6cm消防水管，將其拖曳和敷設(shè)到冷卻水注入點(diǎn)?！?月17日?qǐng)?bào)道】Packbot進(jìn)入福島第一核電站3號(hào)反應(yīng)堆，監(jiān)測(cè)核輻射量和溫度，拍攝內(nèi)部照片。機(jī)器人采集的各種數(shù)據(jù)將擇日公布?！?月19日?qǐng)?bào)道】福島第一核電站2號(hào)反應(yīng)堆濕度過(guò)大，機(jī)器人未完成任務(wù)。

加拿大、中國(guó)等國(guó)家也聲稱可派遣機(jī)器人救援，不過(guò)日方未接受。宋健：機(jī)器人是20世紀(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域最偉大的發(fā)明。比爾?蓋茨：機(jī)器人進(jìn)入千家萬(wàn)戶。機(jī)器人在福島第一核電站3號(hào)反應(yīng)堆現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)二、機(jī)器人分類機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人焊接機(jī)器人噴涂機(jī)器人裝配機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人智能機(jī)器人軍用機(jī)器人家用機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人娛樂(lè)機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)三、工業(yè)機(jī)器人（IndustrialRobot）機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

各大洲的機(jī)器人需求預(yù)期1991～2008世界工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量×1000臺(tái)/年機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

主要國(guó)家地區(qū)工業(yè)機(jī)器人預(yù)期（2008、2009、2012）年裝機(jī)數(shù)

在役數(shù)

機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人每年新增安裝臺(tái)數(shù)

?2009年總在役臺(tái)數(shù)：37000（占全球3.6%）臺(tái)

?2008年銷售額（機(jī)器人）70億，生產(chǎn)線（1000億）

?2012年保有臺(tái)數(shù)：60000臺(tái)，年均增速：25%年份臺(tái)數(shù)機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)英法美意韓德日國(guó)國(guó)國(guó)大國(guó)國(guó)本利

發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)工業(yè)機(jī)器人密度（臺(tái)/每萬(wàn)人）機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)焊接噴漆潔凈其他搬運(yùn)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用類型比例汽車電子其他化工機(jī)械中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)比例機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)小結(jié)（1）工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量還不及汽車，但是如果計(jì)入服務(wù)機(jī)器人，就可比了（工業(yè)10萬(wàn)+服務(wù)400萬(wàn)：吸塵、割草、娛樂(lè)、家用……）；（2）工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成熟，但是不等于中國(guó)沒(méi)有機(jī)會(huì)；（3）中國(guó)今后的成長(zhǎng)點(diǎn)在搬運(yùn)和潔凈機(jī)器人；（4）中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)會(huì)以兩位數(shù)成長(zhǎng)，從老齡化（比日本還要嚴(yán)重4個(gè)老人-一對(duì)夫妻，目前60歲以上1.59億人，10%）和百人占有量看；（5）33所機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化方面的作為在直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（無(wú)刷電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器）、減速器、傳感器等是軍民結(jié)合生長(zhǎng)點(diǎn)；（6）國(guó)際上軍用機(jī)器人剛剛興起，中國(guó)需求尚要啟蒙，市場(chǎng)尚未喚醒（10～20年），產(chǎn)業(yè)需要培育（5～10年）；但是工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)切入應(yīng)該不存在認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題。小結(jié)（1）工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量還不及汽車，但是如果計(jì)入服務(wù)機(jī)器人，就可比了（工業(yè)10萬(wàn)+服務(wù)400萬(wàn)：吸塵、割草、娛樂(lè)、家用……）；（2）工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成熟，但是不等于中國(guó)沒(méi)有機(jī)會(huì)；（3）中國(guó)今后的成長(zhǎng)點(diǎn)在搬運(yùn)和潔凈機(jī)器人；（4）中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)會(huì)以兩位數(shù)成長(zhǎng)，從老齡化（比日本還要嚴(yán)重4個(gè)老人-一對(duì)夫妻，目前60歲以上1.59億人，10%）和百人占有量看；（5）33所機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化方面的作為在直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（無(wú)刷電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器）、減速器、傳感器等是軍民結(jié)合生長(zhǎng)點(diǎn)；（6）國(guó)際上軍用機(jī)器人剛剛興起，中國(guó)需求尚要啟蒙，市場(chǎng)尚未喚醒（10～20年），產(chǎn)業(yè)需要培育（5～10年）；但是工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)切入應(yīng)該不存在認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題。小結(jié)（1）工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量還不及汽車，但如果計(jì)入服務(wù)機(jī)器人，就可比了（工業(yè)10萬(wàn)+服務(wù)400萬(wàn)：吸塵、割草、娛樂(lè)、家用……）；（2）工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成熟，但是不等于中國(guó)沒(méi)有機(jī)會(huì)；（3）中國(guó)今后的成長(zhǎng)點(diǎn)在搬運(yùn)和潔凈機(jī)器人；（4）中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)將以2位數(shù)成長(zhǎng)，老齡化（日本60歲以上1.59億，占10%，比日本更嚴(yán)重，4個(gè)老人一對(duì)夫妻，）和萬(wàn)人密度看；（5）機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)弱：交直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器）、減速器、傳感器等；（6）機(jī)器人發(fā)展的歷程是先民用后軍用，中國(guó)的軍用機(jī)器人市場(chǎng)尚要啟蒙，喚醒（5～10年），產(chǎn)業(yè)培育（10～20年）；但是工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)切入應(yīng)該不存在認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)【推薦1】搬運(yùn)機(jī)器人需求行業(yè)：＞30～40kg的箱式、袋式、罐式包裝石化、化肥、建材、水泥、橡塑食品、飲料、乳業(yè)飼料加工、糧食加工醫(yī)藥衛(wèi)生軍事國(guó)防中國(guó)搬運(yùn)機(jī)器人市場(chǎng)：2000臺(tái)/年（占30%，產(chǎn)值8億=40萬(wàn)×2000臺(tái)）生產(chǎn)線市場(chǎng)：按2臺(tái)/條計(jì)，機(jī)器人：生產(chǎn)線=3：7，1000條生產(chǎn)線的總產(chǎn)值為18.0億利潤(rùn)：20%（成本20～30萬(wàn)/臺(tái)，3.6億）碼垛機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)搬運(yùn)機(jī)器人國(guó)外ABBMOTOMAN500kgFANUCFUJIKUKA直角坐標(biāo)機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)國(guó)產(chǎn)搬運(yùn)機(jī)器人&生產(chǎn)線哈工大博實(shí)哈工大海爾廣州裕輕無(wú)錫力馬機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)手爪的形式機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)【推薦2】潔凈自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)（cleanroomrobot）特點(diǎn)：潔凈度、平穩(wěn)性、高效率、可靠性市場(chǎng)：芯片（晶圓片）、平板顯示、超薄玻璃、食品、醫(yī)藥、太陽(yáng)能、鍍膜IC裝備大氣機(jī)械手真空機(jī)械手自動(dòng)物料輸送系統(tǒng)半導(dǎo)體前端設(shè)備平板顯示垂直關(guān)節(jié)基板搬運(yùn)機(jī)器人水平關(guān)節(jié)基板搬運(yùn)機(jī)器人潔凈AGV、RGV潔凈自動(dòng)物料輸送系統(tǒng)其他行業(yè)超薄玻璃、電子、食品、醫(yī)藥潔凈環(huán)境搬運(yùn)機(jī)器人線鍍膜、太陽(yáng)能潔凈環(huán)境機(jī)器人線食品、醫(yī)藥、紙業(yè)潔凈環(huán)境碼垛包裝機(jī)器人線機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)四、軍用機(jī)器人（Militaryrobotsareautonomousrobotsorremote-controlleddevicesdesignedformilitaryapplications）機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)美國(guó)未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)(FutureCombatSystems)概念圖(2006)

以智能化信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心1.FCS的作戰(zhàn)概念機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)FCS的作戰(zhàn)概念阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)的拆彈部隊(duì)

2010年9月5日兩名《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者跟隨一個(gè)巡邏隊(duì)在坎大哈市郊美軍基地不遠(yuǎn)的地方執(zhí)行巡邏任務(wù)（巡邏隊(duì)由美軍101空中突擊師營(yíng)A連6名官員、6名當(dāng)?shù)貒?guó)民軍士兵、2條嗅彈犬組成），在途中突然與塔利班武裝人員遭遇。但是塔利班武裝人員一閃就消蹤匿跡了。巡邏隊(duì)覺(jué)得形跡可疑，急忙上前搜查，在距離美軍基地外圍墻跟約200m處，嗅彈犬狂叫不止，表明嗅到了可疑物。于是馬上通知后方支援。20min后，一個(gè)機(jī)器人拆彈小組前來(lái)增援，該組5人組成，包括女專家1人、機(jī)器人操縱手1人、排爆手1人、掩護(hù)槍手2人。操縱手從背包取出PackBot，以遙控模式讓機(jī)器人趟過(guò)一片不深的積水，爬過(guò)一堆廢墟后，發(fā)現(xiàn)了一包自制炸彈，又花費(fèi)了30min，機(jī)器人成功剪斷了炸彈引爆線，于是拆彈小組順利返回。PackBot機(jī)器人功能全面、外形小巧，質(zhì)量較輕，因此美國(guó)大兵們將之昵稱為“背包”。碼垛機(jī)器人機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)UnmannedAircraftCombatVehicles（UACV）

UnmannedGroundCombatVehicles（UGCV）AutonomousUnderwaterCombatVehicles（AUCV）iROBOT-15A輕騎兵RQ-4全球鷹2.軍用機(jī)器人的種類機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)一名士兵最大負(fù)荷:40~60kg（必備隨身武器26公斤+單兵機(jī)器人＜30kg）×1

（<30Kg）微小型SUGV，單兵、省電設(shè)計(jì)×4（<100Kg）中型MUGV，偵察、排雷、作戰(zhàn)、后勤>×4（>100Kg）大型LUGV，作戰(zhàn)、后勤3.UGCV的種類偵察作戰(zhàn)移動(dòng)機(jī)器人爆炸物處理機(jī)器人地面移動(dòng)機(jī)器人自主移動(dòng)機(jī)器人半自主移動(dòng)機(jī)器人遙控移動(dòng)機(jī)器人大型移動(dòng)機(jī)器人中型移動(dòng)機(jī)器人微小型移動(dòng)機(jī)器人按控制方法按功能按重量體積機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)典型移動(dòng)模式機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)4.典型的UGCVTALON（魔爪）尺寸:0.864×0.559m最高速:8.37Km/h最大爬坡角度:40°無(wú)負(fù)載車重:54.4Kg控制方式:無(wú)線遙控多任務(wù)平臺(tái)40mm高爆彈或由澳大利亞金屬風(fēng)暴公司研制的多管機(jī)槍（射速達(dá)16發(fā)/s）Foster-Miller公司的產(chǎn)品機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)Warrior×700（勇士?今年夏天定型）尺寸:0.889×0.768×0.457m最高時(shí)速:12.9Km/h最大爬坡角度:45°無(wú)負(fù)載車重:157.4Kg最大負(fù)載:68Kg控制方式:無(wú)線遙控iRobot公司的產(chǎn)品機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)金屬風(fēng)暴（MetalStorm）=FireStorm（武器系統(tǒng)）+標(biāo)準(zhǔn)“戰(zhàn)斗平臺(tái)”（Warriorplatform）（底座）FireStorm的火藥發(fā)射筒一分鐘內(nèi)齊發(fā)幾千次彈藥（理論可達(dá)100萬(wàn)次）機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)?尺寸:0.813×0.521×0.178m?最高速:9.3Km/h?最大爬坡角度:45°?無(wú)負(fù)載車重:20Kg?最大負(fù)載:6.8Kg?控制方式:無(wú)線遙控機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)ReconscoutLANdroidsEyeDrive機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)中型地面移動(dòng)機(jī)器人本體型譜

微小型地面機(jī)器人本體型譜機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)中型機(jī)器人應(yīng)用模塊型譜

小型機(jī)器人應(yīng)用模塊型譜

機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)5.市場(chǎng)權(quán)威軍事咨詢公司

WinterGreenResearch的資料2009年軍用移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)序號(hào)國(guó)家、地區(qū)銷售額（百萬(wàn)$）全球市場(chǎng)占有1美國(guó)702.784.5%2歐洲124.715.0%3日本0.80.1%4中國(guó)0.80.1%5印度、俄羅斯、巴西0.80.1%6亞太地區(qū)0.80.1%機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

世界UGCV市場(chǎng)銷售額預(yù)測(cè)

世界UGCV市場(chǎng)銷售量預(yù)測(cè)機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

大中小型UGCV銷售額對(duì)比預(yù)測(cè)

大中小型UGCV銷售量對(duì)比預(yù)測(cè)機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)市場(chǎng)結(jié)論（1）世界軍用機(jī)器人市場(chǎng)在2014~2016年將迅速膨脹，十二?五是軍用機(jī)器人重要的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期；（2）（MUGV）占有的市場(chǎng)份額最大。WinterGreenResearch預(yù)測(cè)2016年它的市場(chǎng)額接近65億美元，是（SUGV）的3.4倍，（LUGV）的26倍；（3）（SUGV）的銷售量可觀。WinterGreenResearch的預(yù)測(cè)2016年它將達(dá)750萬(wàn)臺(tái)，是（MUGV）的97倍，（LUGV）的20900倍，（SUGV）2010銷售量的3700倍；（4）（SUGV）在2014~2016年的銷售額年均增長(zhǎng)率＞100%，相對(duì)下，（MUGV）的年平均增長(zhǎng)率≈30%。從純商業(yè)角度看，著重發(fā)展（SUGV）和（MUGV）是符合市場(chǎng)需求條件的。從軍事角度看，（SUGV）和（MUGV）在未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)中具有重要的戰(zhàn)術(shù)地位。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)（1）iRobot公司20年發(fā)展年譜年份發(fā)展階段主要事件備注1990IsRobotics公司后改iRobotMIT的CSAIL（ComputerScienceandArtificialIntelligenceLaboratory）RondyBrooks教授和學(xué)生ColinAngle和HelenGreiner創(chuàng)辦機(jī)器人研發(fā)商業(yè)公司PackBot原型機(jī)及多項(xiàng)專利2000

政府資助得DARPA（DefenseAdvencedResearchProjectsAgency）戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)機(jī)器人計(jì)劃（TMR）資助，啟動(dòng)軍用機(jī)器人原型機(jī)Urbie開發(fā)2001Urbie申報(bào)專利Urbie參與了9.11世貿(mào)中心搜救。表現(xiàn)稍遜，但在作業(yè)需求和性能等方面獲寶貴經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，奠定它的發(fā)展方向，申報(bào)了專利。

200210月獲美軍首批訂貨美陸軍在阿富汗對(duì)多種機(jī)器人樣機(jī)測(cè)試（越野、清除洞穴、入房搜索、穿越布雷場(chǎng)等），Urbie嶄露頭角2003PackBot正式定名EOD（排爆型機(jī)器人）列裝2007中標(biāo)&拓展型譜7系列中標(biāo)陸軍1000臺(tái)，試用滿意后追加2000臺(tái)，該年底獲2.6億$，3000臺(tái)不確定訂貨、備件、訓(xùn)練及維修員工300價(jià)格至2010年的銷售業(yè)績(jī)：20個(gè)合同共計(jì)3000臺(tái)單價(jià)：低配置價(jià)格11萬(wàn)$/套，高配置40萬(wàn)$（擴(kuò)展和現(xiàn)場(chǎng)維修服務(wù)）6.典型的制造商機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)PackBot2005～2010部分銷售業(yè)績(jī)2004年前iRobot公司在中國(guó)有代理，產(chǎn)品一度在中國(guó)銷售，但其后被撤消，原因據(jù)說(shuō)是接到了美國(guó)軍方的巨額定單。目前PackBot

僅售到德國(guó)機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)（2）Foster-Miller發(fā)展年譜年份發(fā)展階段主要事件備注1956創(chuàng)建Foster-Mille公司最初由MIT的三名學(xué)生創(chuàng)辦的一家專用設(shè)備開發(fā)商2000TALON處女秀在波斯尼亞成功轉(zhuǎn)移并處理爆炸物2001亮相9.11參與世貿(mào)中心救援，因表現(xiàn)出色開始配備美國(guó)陸軍，并首批進(jìn)入阿富汗，執(zhí)行爆炸物拆除、偵察、危險(xiǎn)品操作、戰(zhàn)斗支援等2004

被（英）公司QinetiQ收購(gòu)Foster-Miller成奎奈蒂克（QinetiQ）旗下的北美全資子公司。

Qinetiq前身為（英）DERA（國(guó)防部防務(wù)評(píng)估及研究局：DefenseEvaluationandResearchAgency），2001年分出獨(dú)立國(guó)際防務(wù)安全科技公司（國(guó)防部控股）主流產(chǎn)品機(jī)器人2001～2007投入實(shí)戰(zhàn)美軍購(gòu)置1000輛，投入阿富汗、伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)。與ARDEC（武器研究開發(fā)及工程中心）、金屬風(fēng)暴等武器公司合作，開發(fā)作戰(zhàn)概念，包括：M16步槍、M240/M249機(jī)槍、M202-A16mm火箭彈發(fā)射器等2006申請(qǐng)多項(xiàng)專利2008.05.06需求劇增2007.4～2008.5，僅13個(gè)月內(nèi)再交付1000輛“魔爪”，于是在2008.05.06“

Foster-Miller宣布該公司已經(jīng)向美軍交付了第2000輛“魔爪”價(jià)格簡(jiǎn)版系統(tǒng)單元：11萬(wàn)$/臺(tái)，SWORDS系統(tǒng)（帶機(jī)槍）：20萬(wàn)$/臺(tái)如選用陸軍的CKEM小型動(dòng)能彈。它是陸軍視距內(nèi)的超高速反坦克導(dǎo)彈（LOSAT）的較小型號(hào)，長(zhǎng)1.2m、重22.7kg，可由單兵搬運(yùn)，垂直發(fā)射，射程4

5km。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)Talon&Swords2004～2007部分銷售業(yè)績(jī)平均價(jià)格:TALON:11萬(wàn)U.S.SWORDS:20萬(wàn)U.S.D機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)小結(jié)（1）一個(gè)軍用機(jī)器人從技術(shù)到產(chǎn)品的培育期大致5～10年；（2）一個(gè)軍用機(jī)器人生產(chǎn)商（企業(yè)）的初創(chuàng)期和成長(zhǎng)期大致需要5～10年；（3）技術(shù)與市場(chǎng)的引領(lǐng)關(guān)系是辯證發(fā)展的。在技術(shù)已經(jīng)有一定積淀的目前階段，應(yīng)該由市場(chǎng)引領(lǐng)，反過(guò)來(lái)再促進(jìn)技術(shù)的跟蹤和發(fā)展；（4）中國(guó)發(fā)展機(jī)器人的困難在工業(yè)體系的配套機(jī)制不全，核心元器件的產(chǎn)能不強(qiáng)；（5）中國(guó)發(fā)展軍用機(jī)器人的風(fēng)險(xiǎn)在一哄而上，低水平重復(fù)；在受到市場(chǎng)挫折后，又淺嘗輒止，一哄而下；投機(jī)成分厚重，鍥而不舍的精神缺乏。這一點(diǎn)在月球車的研發(fā)上已經(jīng)有所暴露；機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)五、地面軍用機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)（1）模塊化技術(shù)（2）基于COFDM的新一代機(jī)器人無(wú)線通訊技術(shù)（3）自主導(dǎo)航技術(shù)（4）多機(jī)器人協(xié)同作戰(zhàn)能力機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)（1）模塊化技術(shù)

快速可維修性

機(jī)器人可代替士兵受傷或犧牲。據(jù)阿富汗/伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)，每臺(tái)軍用機(jī)器人受損后平均可維護(hù)的次數(shù)是10次。機(jī)器人一旦發(fā)生故障，或受對(duì)方攻擊發(fā)生殘損，可以立即被送到戰(zhàn)地維修所，快速地更換整個(gè)模塊（而非零部件），重新投入戰(zhàn)斗。更換模塊既快速，又簡(jiǎn)單，非專業(yè)技術(shù)人員即可勝任。如果更換停留在零部件級(jí)，非需要專業(yè)維修人員不可，花費(fèi)的時(shí)間和代價(jià)會(huì)相當(dāng)高。（前面看到，低配置價(jià)格11萬(wàn)$/套，可擴(kuò)展和跟隨維修人員的高配置40萬(wàn)$。再例如旋轉(zhuǎn)編碼器，抗振性差，故障率高，是伺服電機(jī)的薄弱環(huán)節(jié)，新的趨勢(shì)是將電機(jī)-編碼器分離。安川HP系列機(jī)器人的分離式編碼器，一旦損壞，15分鐘即可更換）。

獨(dú)立性和自封裝

每個(gè)模塊彼此獨(dú)立，各成一個(gè)完整的單元實(shí)體，具有獨(dú)立的結(jié)構(gòu)、對(duì)外有通用的機(jī)械、電氣、電池、通訊和控制的接口，滿足標(biāo)準(zhǔn)化、互換性、通用性。

多樣性

機(jī)器人配備一系列可選模塊，在通用平臺(tái)基礎(chǔ)上添加或刪減選件，可按照機(jī)器人型譜進(jìn)行“重組”，以適應(yīng)不同任務(wù)的需求。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)軍用機(jī)器人易損的零部件機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)模塊化示意圖機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)自主導(dǎo)航的模式感知對(duì)象:

環(huán)境（各種外部傳感器）本體（各種內(nèi)部傳感器）定位：定量描述機(jī)器人和環(huán)境的空間幾何位置關(guān)系（算法）規(guī)劃：全局規(guī)劃；局部規(guī)劃（算法）；智能行走：靈活運(yùn)動(dòng)和安全越障（算法）關(guān)鍵問(wèn)題：小型集成化、國(guó)產(chǎn)化雙目視覺(jué)10幀/s?慢百米測(cè)距?mm級(jí)分辨率慣導(dǎo)+GPS?長(zhǎng)時(shí)工作雙目立體視覺(jué)：幾何關(guān)系明確，問(wèn)題：1）要在兩幅畫中找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)，建立點(diǎn)-點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系，信息可能不充分（如照度低或顏色混淆）2）受遮掩或陰影影響，景物中某些部分僅在一幅圖像出現(xiàn)。障礙檢測(cè)：激光雷達(dá)（主動(dòng)，數(shù)據(jù)稀、頻率低）+立體視覺(jué)信息融合（被動(dòng)，受光照影響）、超聲檢測(cè)局部避障的策略、路徑規(guī)劃和算法：人工勢(shì)場(chǎng)、虛擬力場(chǎng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)自主導(dǎo)航：航位推算法、衛(wèi)星定位法、組合定位法、（2）自主導(dǎo)航技術(shù)在何處？欲何往？如何去？機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

《大都市大震災(zāi)減輕特別計(jì)劃》

（簡(jiǎn)稱DDTProject）2002年開始實(shí)施日本國(guó)家研究計(jì)劃新一代救援手段技術(shù)的構(gòu)成瓦礫堆中搜救機(jī)器人瓦礫堆上搜救機(jī)器人空中搜救機(jī)器人信息及通信技術(shù)震災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)先進(jìn)搜救傳感器及工具地下室遙控移動(dòng)機(jī)器人搜救災(zāi)情的社會(huì)廣域信息通報(bào)交流人機(jī)接口多種搜救手段兩處國(guó)家實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地：川崎/神戶試驗(yàn)場(chǎng)

機(jī)器人遙控和生命搜救系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)

逼真模擬震后城市倒塌現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境模型，對(duì)機(jī)器人在不平整地面、臺(tái)階、壕溝、狹窄空間、三維迷宮的穿行能力做評(píng)價(jià)再現(xiàn)倒塌木結(jié)構(gòu)平房的環(huán)境，機(jī)器人在狹窄、散亂的室內(nèi)空間中穿行，考察能力。臺(tái)階/壕溝寬度：0.1m～0.2m狹窄空隙：0.2m～0.3m行進(jìn)距離：20m機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

機(jī)器人與士兵功能優(yōu)劣的比較

項(xiàng)目功能比較備注機(jī)器人士兵機(jī)器人+士兵體能延伸中良良與傳統(tǒng)車輛比較，在輕型、速度、越野機(jī)動(dòng)、翻滾等方面強(qiáng)，但比人類差信息延伸中中優(yōu)人無(wú)法接近目標(biāo)，機(jī)器人直接視覺(jué)差，互補(bǔ)后在近戰(zhàn)態(tài)勢(shì)偵察方面強(qiáng)作戰(zhàn)功能良良優(yōu)殺傷力方面各有優(yōu)缺，在網(wǎng)絡(luò)支持下某些場(chǎng)合提高了近距離打擊準(zhǔn)確度。機(jī)器人加士兵的作業(yè)能力也更強(qiáng)了。如德國(guó)一款掃雷機(jī)器人，在6小時(shí)內(nèi)的掃雷面積相當(dāng)于30個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的工兵，效率提高15～20倍生存能力強(qiáng)弱強(qiáng)士兵生命犧牲代價(jià)大，機(jī)器人可維護(hù)10次其他“戰(zhàn)爭(zhēng)成本數(shù)學(xué)”計(jì)算，美軍士兵一生的平均軍費(fèi)支出為400萬(wàn)$，機(jī)器人士兵僅1/10。官兵有晉升軍銜、漲薪資、退役金、保險(xiǎn)費(fèi)、家屬安置費(fèi)問(wèn)題，更有傷亡帶來(lái)的撫恤賠償和政治壓力。機(jī)器人是“零傷亡”。總體傷亡降低70%。

在難度方面，機(jī)器人地面的自主導(dǎo)航比空間飛行器至少不低。

軍用機(jī)器人作戰(zhàn)定位：半自主（遙控+局部自主）、分散（系統(tǒng)和群的概念）、信息網(wǎng)絡(luò)的末端節(jié)點(diǎn)。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)（3）基于COFDM的新一代機(jī)器人無(wú)線通訊技術(shù)

1973年阿以戰(zhàn)爭(zhēng)后，（美）陸軍總結(jié)坦克變?yōu)椤氨话l(fā)現(xiàn)就意味著被擊中，被擊中就將滅亡”。因此要“先敵發(fā)現(xiàn)，先敵識(shí)別，先敵打擊”。一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的信息戰(zhàn)是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的序曲。高速移動(dòng)中機(jī)器人系統(tǒng)遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、多頻道、高保密性地傳輸圖像和聲音，需MPEG4數(shù)字圖象壓縮編碼和COFDM多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)。在無(wú)線視頻上首選是數(shù)字傳輸而非模擬傳輸。正交頻分復(fù)用（OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）是目前最主要的調(diào)制技術(shù)，在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，提高頻譜利用率。COFDM技術(shù)是在OFDM上加入信道編碼技術(shù)，增強(qiáng)糾錯(cuò)功能，提高抗多徑衰落、抗碼間干擾（ISI）、抗多普勒頻移能力，使非視距、超視距、高速移動(dòng)下實(shí)現(xiàn)圖像，語(yǔ)音，數(shù)據(jù)的高速高保真?zhèn)鬏?。該技術(shù)涉及有線通訊原理、無(wú)線視頻壓縮處理、視頻數(shù)字傳輸和處理、智能圖像、RF射頻通信技術(shù)、自控等技術(shù)領(lǐng)域，可借鑒如：公安應(yīng)急指揮系統(tǒng)、軍隊(duì)無(wú)線圖傳系統(tǒng)、消防無(wú)線指揮系統(tǒng)、武警無(wú)線指揮系統(tǒng)、電力搶險(xiǎn)指揮系統(tǒng)等各種需要無(wú)線移動(dòng)圖像、聲音實(shí)時(shí)傳輸?shù)牡湫蛻?yīng)用場(chǎng)合。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)（4）多機(jī)器人協(xié)同作戰(zhàn)能力

協(xié)同的基礎(chǔ)是每一臺(tái)機(jī)器人本身的控制技術(shù)已經(jīng)過(guò)硬了。多剛體控制曾是機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的一大熱門。80～90年代自動(dòng)控制學(xué)者都樂(lè)意在機(jī)器人上試試新的控制方法和技術(shù)（動(dòng)力學(xué)、最優(yōu)、模糊、變結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)、H

等）。這樣的代價(jià)比在空間技術(shù)中要安全和節(jié)省。

2000年9月美軍進(jìn)行了一次多機(jī)器人協(xié)同作戰(zhàn)的“彩排”（試驗(yàn)），47臺(tái)機(jī)器人組成的機(jī)器人群與士兵共同演練了將近4個(gè)小時(shí)。每個(gè)士兵控制4臺(tái)機(jī)器人，操縱它們隱蔽、偵察、救援、穿過(guò)密林、爬樓梯等等。項(xiàng)目經(jīng)理陸軍中校布里奇評(píng)價(jià)說(shuō)：“我們學(xué)到了許多關(guān)于傳感器集成和它們對(duì)于機(jī)器人性能影響方面的知識(shí)。這是第一次我們想在茂密的植被中做點(diǎn)事情，這是非常非常困難的目標(biāo)。這次試驗(yàn)取得了重大突破，機(jī)器人跌倒后能爬起來(lái)，通信及定位方面的情況良好，但是在機(jī)動(dòng)和避障方面還需要做更多的工作。”

2003年8月6日，12臺(tái)機(jī)器人在美國(guó)圣安東尼奧的東南研究所有一次演習(xí)，一個(gè)6輪“WallCrawler”機(jī)器人沿著墻壁爬上天花板地，借助一種百葉窗扇結(jié)構(gòu)（能在兩個(gè)鄰近的表面之間產(chǎn)生低壓區(qū)域）粘附在任何表面上，包括磚墻；一個(gè)6足機(jī)器人能有效地攀爬巖石；而一個(gè)機(jī)器蛇能在管道中蜿蜒前行等等。這些演示充分展現(xiàn)了軍用機(jī)器人參與現(xiàn)代作戰(zhàn)行動(dòng)的潛力。五角大樓的防衛(wèi)指揮官JamesShamess旅長(zhǎng)說(shuō)：“這次演習(xí)使我們第一次看到在作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)機(jī)器人的各種各樣的五花八門的軍事應(yīng)用”。

機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)從人-機(jī)博弈看未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中軍用機(jī)器人的角色人機(jī)博弈（ComputerGames）的兩大挑戰(zhàn)性課題

人-計(jì)算機(jī)國(guó)際象棋比賽：

在人工智能（AI）的發(fā)展史中，人-機(jī)器智能的博弈始終作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題起到有力的推動(dòng)作用。從1958年以來(lái)45年間人/計(jì)算機(jī)大戰(zhàn)了多次。1997年5月，IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)“更深的藍(lán)”在國(guó)際象棋較量中以3：2戰(zhàn)勝了著名的國(guó)際象棋冠軍卡斯帕羅夫，成為40年來(lái)人工智能研究重大進(jìn)展的標(biāo)志性事件，同時(shí)也意味著博弈已經(jīng)在某種程度上完成了它的歷史使命，需要尋找新的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題、新的挑戰(zhàn)來(lái)繼續(xù)推動(dòng)人工智能的發(fā)展。

機(jī)器人足球比賽：

于是學(xué)者們將目標(biāo)鎖定在機(jī)器人足球比賽，它成為AI研究的新挑戰(zhàn)。這個(gè)構(gòu)想的由來(lái)是加拿大學(xué)者AlanMackworth教授在1992年的論文《OnSeeingRobot》中首次提出的。同年10月東京AI重大挑戰(zhàn)研討會(huì)上，一些學(xué)者積極籌劃，由SONY出資注冊(cè)了RoboCup聯(lián)盟（TheRoboCupFederation），宗旨是利用機(jī)器人足球比賽、仿真比賽等手段加快機(jī)器人學(xué)及相關(guān)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。1997年第1屆RoboCup比賽在日本名古屋揭開帷幕，40支隊(duì)伍參加，觀眾5000余人，邁出機(jī)器人2050年在綠蔭場(chǎng)上戰(zhàn)勝人類足球冠軍隊(duì)的夢(mèng)想的第一步。機(jī)器人現(xiàn)狀與趨勢(shì)

人/計(jì)算機(jī)大戰(zhàn)史年份戰(zhàn)況、戰(zhàn)績(jī)1958