第1章
绪论

机器人因高效率、高可靠性等特性成为智能制造装备和高端装备的典型代表。机器人系统集机电一体化、检测与传感、材料和仿生学、控制科学与工程、信息技术、人工智能等多学科于一体，是先进制造业中不可替代的高新技术装备，是国际先进制造业的发展趋势，被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，已经成为衡量一个国家和地区制造业水平和科技水平的重要标志之一。

传统的工业机器人通过无差别的劳动模式，保证产品的稳定和质量可控性，降低生产制造对于人工的依赖性，剔除劳动因素对产品制造的影响。波士顿咨询公司的一份研究报告显示，2020年全球机器人市场规模为250亿美元，预计全球机器人市场规模在2030年将达到1600亿至2600亿美元。我国的机器人产业规模增长迅速，年均复合增长率约15%，2020年机器人产业营业收入突破1000亿元，工业机器人产量达21.2万台（套）。“十三五”期间，我国机器人运动控制、高性能伺服驱动等关键技术获得突破，整机功能和性能显著增强。

智能机器人通过智能化感知、人机交互与协作、决策和执行技术，替代人类完成更高精度、更灵活的定制化或小批量作业任务，成为高端制造技术发展的重要方向。智能机器人技术涉及的传感器种类繁多，主要包括机器人视觉、力觉、触觉、接近觉、距离觉、姿态觉、位置觉等传感器；目前比较成熟的机器人感知与检测手段（见图1-1）主要包括图形/图像分析、图像重构、立体视觉、传感器动态分析和补偿、多传感器信息融合、人机交互、虚拟现实临场感技术等。

图1-1 智能机器人感知系统