智能机器人作为机器人的高级形态，是一个在感知、思维、效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人，但却有高度类人的感知、动作、思维、甚至情感状态。即智能机器人与工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。
全球机器人市场快速增长。2015年以来，国际经济形势不容乐观，全球经济复苏缓慢，地缘政治及突发事件风险上升。但随着新一轮科技革命和产业变革的孕育兴起，以信息技术与制造技术融合为核心的智能制造、数字制造、网络制造等新型制造模式正在加快发展，发达工业国家和地区均高度重视机器人产业发展，将机器人产业上升为国家战略，以上因素使得全球机器人产业保持快速发展，其中亚洲市场反应尤为活跃。据国际机器人联合会统计，2014年全球工业机器人销量为22.5万台，比2013年增长27%，其中亚洲销量约占2/3，中国、韩国、日本、美国和德国五大市场的销量占全球工业机器人总销量的75%左右。2005-2014近10年间，全球新装工业机器人年均增速约为14%。
图 1 2012-2020年全球机器人销售额及增长率
目前，机器人产业正在全球范围内加速发展，根据IFR的数据， 2012-2016年全球服务机器人销量复合增速已高达19%，2017年，预计全球机器人销售额将达到232亿美元，2012-2017年的平均增长率接近17%。其中，工业机器人147亿美元，服务机器人29亿美元，特种机器人56亿美元。
（1） 智能机器人技术处初级探索期
智能机器人作为第三代机器人，带有多种传感器，能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能，智能化水平要求较高。然而目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。
要提高智能机器人的智能化水平，需要解决当前智能机器人研究中的2大核心问题：一是提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。二是提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系。
（2） 处于行业生命周期的成长期
智能机器人具有自动化、智能化、精密化、绿色化的特点，是战略性新兴产业的支柱，是我国推进产业转型升级，发展智能制造的重要抓手。智能机器人生产效率高，产品质量好，符合我国产业升级大趋势。我国正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，随着“十三五”规划、中国制造2025等一系列战略规划的发布，我国智能机器人发展的深度和广度日益提升，其市场潜力巨大，发展前景广阔，但从行业生命周期角度来看，目前我国智能机器人还处于成长期阶段。
(一) 多领域广泛应用，产业构成多样
按拥有智能的水平可以分为三个层次：工业机器人、初级智能机器人、高级智能机器人。智能机器人技术目前已被广泛应用于生产和生活的许多领域。智能拆除机器入主要适用于建筑拆除、抢险救援、水泥、冶金、核能等行业。
现代智能机器人基本能按人的指令完成各种比较复杂的工作，如深海探测、作战、侦察、搜集情报、抢险、服务等工作，模拟完成人类不能或不愿完成的任务，不仅能自主完成工作，而且能与人共同协作完成任务或在人的指导下完成任务，在不同领域有着广泛的应用。
智能机器人按照工作场所的不同，可以分为管道、水下、空中、地面机器人等。管道机器人可以用来检测管道使用过程中的破裂、腐蚀和焊缝质量情况，在恶劣环境下承担管道的清扫、喷涂、焊接、内部抛光等维护工作，对地下管道进行修复；水下机器人可以用于进行海洋科学研究、海上石油开发、海底矿藏勘探、海底打捞救生等；空中机器人可以用于通信、气象、灾害监测、农业、地质、交通、广播电视等方面；服务机器人半自主或全自主工作、为人类提供服务，其中医用机器人具有良好的应用前景；仿人机器人的形状与人类似，具有移动功能、操作功能、感知功能、记忆和自治能力，能够实现人机交互；微型机器人以纳米技术为基础在生物工程、医学工程、微型机电系统、光学、超精密加工及测量(如:扫描隧道显微镜) 等方面具有广阔的应用前景。
(二) 典型领域运用得到重视
1. 在国防领域中，军用智能机器人得到前所未有的重视和发展
近年来，美英等国研制出第二代军用智能机器人，其特点是采用自主控制方式，能完成侦察、作战和后勤支援等任务，在战场上具有看、嗅等能力，能够自动跟踪地形和选择道路，具有自动搜索、识别和消灭敌方目标的功能。如美国的Navplab自主导航车，SSV自主地面战车等。在未来的军事智能机器人中，还会有智能战斗机器人、智能侦察机器人、智能警戒机器人、智能工兵机器人、智能运输机器人等等，成为国防装备中新的亮点。
2. 世界各国，尤其是西方发达国家都在致力于研究开发和广泛应用服务智能机器人
以清洁机器人为例，随着科学技术的进步和社会的发展，人们希望更多地从繁琐的日常事务中解脱出来，这就使得清洁机器人进入家庭成为可能。日本公司研制的地面清扫机器人，可沿墙壁从任何一个位置自动启动，利用不断旋转的刷子将废弃物扫入自带容器中；车站地面擦洗机器人工作时一面将清洗液喷洒到地面上，一面用旋转刷不停地擦洗地面，并将脏水吸入所带的容器中；工厂的自动清扫机器人可用于各种工厂的清扫工作。美国的一款清洁机器人“Roomba”具有高度自主能力，可以游走于房间各家具缝隙间，灵巧地完成清扫工作。瑞典的一款机器人“三叶虫”，表面光滑，呈圆形，内置搜索雷达，可以迅速地探测到并避开桌腿、玻璃器皿、宠物或任何其它障碍物。一旦微处理器识别出这些障碍物，它可重新选择路线，并对整个房间做出重新判断与计算，以保证房间的各个角落都被清扫。
3. 体育比赛用机器人发展迅速
近年来在国际上迅速开展起来足球机器人与机器人足球高技术对抗活动，国际上已成立相关的联合会FIRA，许多地区也成立了地区协会，已达到比较正规的程度且有相当的规模和水平。机器人足球赛目的是将足球(高尔夫球) 撞入对方球门取胜。球场上空(2m ) 高悬挂的摄像机将比赛情况传入计算机内，由预装的软件作出恰当的决策与对策，通过无线通讯方式将指挥命令传给机器人。机器人协同作战，双方对抗，形成一场激烈的足球比赛。机器人足球融计算机视觉、模式识别、决策对策、无线数字通讯、自动控制与最优控制、智能体设计与电力传动等技术于一体，是一个典型的智能机器人系统。
4. 现代智能机器人将渗透到生活的各个方面
在矿业方面，考虑到社会上对煤炭需求量日益增长的趋势和煤炭开采的恶劣环境，将智能机器人应用于矿业势在必行。
在建筑方面，有高层建筑抹灰机器人、预制件安装机器人、室内装修机器人、擦玻璃机器人、地面抛光机器人等。在核工业方面，主要研究结构灵巧、动作准确可靠、反应快、重量轻的机器人等等。智能机器人的应用领域的日益扩大，人们期望智能机器人能在更多的领域为人类服务，代替人类完成更多更复杂的工作。
(一) 世界智能机器人市场发展不均衡
世界范围内的智能机器人产业发展极为不平衡，以日、美、德为首的机器人技术强国领先优势明显。美国的智能机器人技术在国际上长期拔得头筹，其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。日本由于一系列扶植政策，各类机器人包括智能机器人的发展迅速。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。中国起步较晚，而后进入了大力发展的时期，以期以机器人为媒介推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大。
(二) 各国政府和跨国企业在机器人行业投资活跃
主要国家政府认为创新、革新机器人技术是国家竞争力的源动力，因此支持及扩大该产业发展，众多国际知名公司也在看好机器人产业广阔发展前景的同时，加大在智能机器人领域的布局，尤其深度学习、人工智能成为重要发展方向，包括脸书（Facebook）、微软（Microsoft）、谷歌（Google）与亚马逊（Amazon）。如2013年以后，谷歌收购10多个机器人及人工智能相关企业，加大对无人汽车、物流、救灾等服务用机器人项目的投资。
无人汽车在机器人行业占据智能型汽车技术的主导权，其竞争激烈,各方投资活跃。在海外证券市场的制造、医疗、无人汽车、家庭等智能型机器人企业成为投资者的关注热点。
(三) 工业机器人发展高度集中
工业机器人的主要产销国集中在日本、韩国和德国，这三国的机器人保有量和年度新增量位居全球前列。日本、韩国和德国的机器人密度和保有量处于全球领先水平。据IFR统计，2014年日本每万名工人拥有323台工业机器人，韩国为437台，德国为282台；2013年日本的机器人保有量为30.4万台，韩国为15.6万台，德国为16.8万台。
2014年，日本、韩国、德国三国的机器人市场新增量占全球的30.9%，市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台。受全球制造业转型升级的影响，2014年三国工业机器人市场份额占全球市场总额的30.9%，同比减少6.6%。日本机器人市场成熟，其制造商国际竞争力强，发那科、那智不二越、川崎等品牌在微电子技术、功率电子技术领域持续领先。韩国的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础。德国工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平，德国本土的库卡公司是世界工业机器人四大制造商之一，年产量超过1.8万台。
(四) 服务机器人市场处于起步阶段
服务机器人主要包括专业服务机器人和个人/家庭服务机器人。全球服务机器人市场化程度仍然处于起步阶段，受到劳动力不足、人口老龄化等刚性需求的驱动，与人均可支配收入提升和物联网、大数据、计算机、人机交互等先进技术快速迭代的影响，服务机器人行业发展空间巨大。2012-2017年服务机器人市场年复合增长率将达到17.4%，市场规模预计将在2017年达到461.8亿美元。
全球服务机器人市场仍然处于起步阶段。一是由于服务机器人的外围技术未能解决。服务机器人技术是多学科交叉集成技术，涉及机械设计、自动控制、仿生学、运动学等多领域，在多样性、随机性、复杂性的环境背景下，其对于环境感知的任务复杂度和实时性要求更高。二是单位价值高的服务机器人整体水平技术低下，发展速度缓慢。如医用机器人的控制运动、精细组织操作和三维高清晰度的视觉能力要求高，仅少量发达国家有能力采用此类技术。
目前全球服务机器人市场仅有部分国防机器人、家用清洁机器人、农业机器人实现了产业化，而技术含量更高的医疗机器人、康复机器人等仍然处于研发试验阶段。全球个人和家用服务机器人的产品包括家庭作业机器人、娱乐休闲机器人、残障辅助机器人和监视机器人，其中家庭作业机器人中的除草机器人市场化程度高，产品种类多样化。例如，达芬奇外观机器人、挤奶机器人和军用无人机已经形成成熟的产业链。
(五) 中国机器人产业发展的机遇与挑战并存
虽产业市场空间巨大，但我国机器人产业发展面临核心技术被发达国家控制等挑战。
首先，我国在机器人领域的部分技术已达到或接近国际先进水平。机器人涉及的技术较多，大体可分为器件技术、系统技术和智能技术。我国在通用零部件、信息网络等部分器件和系统技术领域与发达国家的差距在10年左右，而对智能化程度要求不高的焊接、搬运、清洁、码垛、包装机器人的国产化率较高。近年来，我国在人工智能方面的研发也有所突破，中国科学院和多所着名高校都培育出专门从事人工智能研究的团队，机器人学习、仿生识别、数据挖掘以及模式、语言和图像识别技术比较成熟。
其次，我国企业具有很强的系统集成能力，这种能力在电子信息等高度模块化产业和高铁等复杂产品产业都得到体现。系统集成的意义在于根据具体用户的需求，将模块组成可应用的生产系统，这可能成为我国机器人产业打破国外垄断的突破口。
第三，我国机器人产业的市场空间巨大。目前，我国机器人使用密度较低，制造业万人机器人累计安装量不及国际平均水平的一半，服务和家庭用机器人市场尚处于培育阶段，机器人应用市场增长空间巨大；二代机器人仍然是主流，机器人向第三代智能机器人升级换代空间巨大；机器人主要应用于汽车产业，机器人向其他领域扩展空间巨大。
(一) 市场前景广阔
智能机器人行业目前正处于结构模块化和可重构化，控制技术开放化、PC化和网络化，伺服驱动技术数字化和分散化的发展过程中，市场前景广阔，主要源于以下几方面推动因素：
1. 替代人工
现阶段，我国正从劳动密集型向现代化制造业转型发展，智能机器人不仅能在各种恶劣、危险的环境下工作，更具有人工劳动力所不具备的高精度、高效率生产加工的优势。从国外智能机器人市场的发展历程来着，未来10年是国内智能机器人的“快速成长期”，存在经济结构转型的“推力”，人口构成造成未来劳动力短缺与制造业用人成本趋势性上升的“拉力”以及政府政策的催化力等三股驱动力量。
此前中国机器人使用密度低于全球世界平均水平62台/万人，与韩国、日本等发达国家相比差距更大。在工业革命制造业急需升级和内地应用需求巨大、人口红利流失的推动下，中国致力于传统制造业向互联网化智能制造升级，机器人市场潜力巨大，行业飞速发展。
图 2 每万名工人拥有工业机器人台数比较
2. 替代进口
我国智能机器人市场份额仍然为国外行业巨头企业占领，本土企业的市场占有率不足10%。近年来，随着国家产业政策扶持，我国已涌现出大批自主研制或与科研院所开展产学研合作进入工业机器人研制和产业化行列的企业，未来国内生产工业机器人替代进口空间大。
3. 政策扶持
早在2012年我国《智能制造装备产业“十二五”发展规划》就明确了未来的市场前景，2015年智能装备制造产业销售收入超过10，000 亿元，年均增长率超过25%，工业增加值率达到35%。到2020年，建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过30，000亿元，年均增长率超过25%，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。产业政策的导向扶持将保证智能机器人行业的迅猛发展。
(二) 智能机器人市场有望快速增长
根据我国《机器人产业发展规划（2016-2020年）》的要求，到2020年，以平台型智能服务机器人为代表的服务机器人的年销售收入在300亿元以上，预计2016-2020年复合增长率为71.8%。市场刚性需求与政策双向推动，加之技术逐渐成熟，服务机器人放量可期，智能机器人市场快速增长乃大势所趋。
(三) 多项产品有望得到广泛应用
目前市场已经接受并得到应用主要智能机器人类型有：
1. 工业生产型协作机器人
现阶段，“机器换人”观念已经越来越多的获得生产、加工型企业的青睐，工业协作机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构工成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
2. 特殊灾害现场使用机器人
以日本为例，该技术主要针对核电站事故、NBC（核、生物、化学）恐怖袭击等情况。远程操控机器人装有轮带，可以跨过瓦砾测定现场周围的辐射量、细菌、化学物质、有毒气体等状况并将数据传给指挥中心。指挥者可以根据数据选择污染较少的进入路线。现场人员将携带测定辐射量、呼吸、心跳、体温等数据的机器开展活动。
3. 医用胶囊内镜机器人
外形与普通胶囊无异的“胶囊内镜机器人”，采用遥控胶囊内窥镜控制系统。通过这个系统，医生可以通过软件来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的，对提高消化道健康检查和消化道早期疾病发现比例，降低恶性消化道疾病的晚期发病率具有重要意义。
4. 达芬奇高清晰三维成像机器人
“达芬奇”机器人全称为达芬奇高清晰三维成像机器人手术系统。达芬奇手术机器人是目前世界范围应用广泛的最先进的微创外科手术系统，适合普外科、泌尿外科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等进行微创手术。这是当今全球唯一获得FDA批准应用于外科临床治疗的智能内窥镜微创手术系统。
5. 智能人形机器人
以2014年9月，优必选科技有限公司研发的机器人产品之一“阿尔法”为代表，智能人形机器人得到了多方面关注而发展迅速。 智能人形机器人具有编辑动作等智能化的扩展学习能力，近年来已经在教育娱乐、家庭看护、迎宾服务等领域得到了广泛应用，发展迅速。