國際上通常從機器人應用環(huán)境出發(fā)，將機器人分為兩大類：工業(yè)機器人和服務機器人。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。服務機器人是機器人家族中的年輕成員，指除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人。
作為機器人家族中的新生代，服務機器人備受關注，但相對于比較成熟的工業(yè)機器人而言，尚沒有一個特別嚴格的定義，各國科學家對它的看法也不盡相同。其中，認可度較高的定義來自國際機器人聯(lián)盟(International Federation of Robotics，IFR)的提法：“服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，它能完成有益于人類健康的服務工作，但不包括從事生產(chǎn)的設備”。德國生產(chǎn)技術與自動化研究所給出的定義是，“服務機器人是一種可以全自主或半自主地為人類或設備提供有用服務的機器人”。而我國在《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中對服務機器人的定義為“智能服務機器人是在非結構環(huán)境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備”。
先進的服務型機器人能夠與人類和環(huán)境互動，配備影像、語音、觸覺等各式感測器，結合人工智慧能及時反應外在情況且具備學習能力，因而又被稱為智能型機器人。
服務機器人的出現(xiàn)時間，稍晚于工業(yè)機器人，上世紀90年代才正式登上歷史舞臺。從目前發(fā)展狀況來看，全球服務機器人尚處于起步階段，市場化程度不高，但由于受到簡單勞動力不足及人口老齡化等剛性驅動和科技發(fā)展促進的影響，服務機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，應用范圍也在逐步擴大。
服務機器人按照其應用領域劃分，主要包括個人/家用服務機器人(Personal/Domestic Service Robots)和專業(yè)服務機器人(Professional Service Robots)兩大類。其中，個人/家用服務機器人主要包括教育機器人、掃地機器人、娛樂機器人、殘障輔助機器人等;專業(yè)服務機器人主要包括國防機器人、野外機器人、醫(yī)療機器人、物流機器人等。
目前世界上至少有48個國家在發(fā)展機器人，其中25個國家400多家企業(yè)涉足服務型機器人領域，如能力風暴專注于教育機器人、iRobot專注于家庭服務機器人、Intuitive Surgical致力于醫(yī)用機器人、Aldebaran SAS專業(yè)提供個人機器人、Boston dynamics則主要開發(fā)軍用機器人，并誕生了類似iRobot掃地機器人、達芬奇手術機器人等極具革命性的商業(yè)化產(chǎn)品。
在北美、歐洲和亞洲，迄今超過7種類型計40余款服務型機器人進入實驗和半商業(yè)化應用。在服務機器人領域，處于發(fā)展前列的國家中，西方國家以美國、德國和法國為代表，亞洲以日本和韓國為代表。歐盟已啟動全球最大民用機器人研發(fā)項目，到2020年將投入28億歐元研發(fā)用于醫(yī)療、護理、家務、農(nóng)業(yè)和運輸?shù)阮I域的機器人。
1、美國
美國是機器人的發(fā)源地，美國的機器人技術在國際上仍一直處于領先地位，其技術全面、先進，適應性十分強，在軍用、醫(yī)療、家用服務機器人產(chǎn)業(yè)都占有絕對的優(yōu)勢，占服務機器人市場約60%的份額。根據(jù)世界技術評估中心(World Technology Evaluation Center，WTEC)的評估結果，美國服務機器人在如下領域保持領先地位：機器人室外導航、機器人體系結構(控制、機構和計算的集成)、以及部分服務和個人機器人領域。
美國服務機器人市場特征：通過較低端、實用性高的服務機器人先期開拓市場。以吸塵器、草坪修正機器人為特征。美國無疑是在服務機器人產(chǎn)業(yè)化方面做得最好的國家，iRobot公司的Roomba、ConnectR和PackBot等、Adept公司的Mobilerobots，Boston Dynamics公司的BigDog都是世界知名的家用/特種服務機器人產(chǎn)品/品牌。
2、歐洲
根據(jù)WTEC評估結果，歐洲在結構化環(huán)境的移動技術，包括城市交通領域保持領先。歐洲還在助老和家庭服務機器人領域資助了重大計劃，先后推出聯(lián)合空中力量能力中心(JAPCC)的無人機系統(tǒng)飛行計劃(Flight Plan for Unmanned Aircraft Systems)、歐盟第七框架計劃(FP7)、歐洲機器人研究路線圖等。
德國向來以嚴謹認真稱世，其服務機器人的研究和應用方面在世界上處于公認的領先地位，其開發(fā)的機器人保姆Care-O-Bot3遍布全身的傳感器、立體彩色照相機、激光掃描儀和三維立體攝像頭，讓它既能識別生活用品，也能避免誤傷主人;它還具有聲控或手勢控制、有自我學習能力，還能聽懂語音命令和看懂手勢命令。
法國不僅在機器人擁有量上居于世界前列，而且在機器人應用水平和應用范圍上處于世界先進水平。法國政府一開始就比較重視機器人技術，大力支持服務機器人研究計劃，并且建立起一個完整的科學技術體系，特別是把重點放在開展機器人的應用研究上。
3、亞洲
根據(jù)WTEC評估結果，日本和韓國在機器人移動技術、人形機器人和部分服務和個人機器人(包括娛樂)領域處于領先位置，中國緊跟其后。
日本政府對機器人發(fā)展執(zhí)行了持續(xù)支持的戰(zhàn)略，上世紀80年代后，先后有極限作業(yè)機器人計劃(1985-1990年)、微型機器人計劃(1991-2000年)、仿人機器人研究計劃(2001-2003年)、大大特計劃(2002年至今)與阿童木計劃(The Atom Project)等。日本服務機器人市場特征：納入國家戰(zhàn)略的服務機器人全面發(fā)展規(guī)劃，以仿人機器人、智能玩具機器人和專業(yè)救災救援機器人為主要特征。
韓國將服務機器人技術列為未來國家發(fā)展的10大“發(fā)動機”產(chǎn)業(yè)，把服務機器人作為國家的一個新的經(jīng)濟增長點進行重點發(fā)展，對機器人技術給予了重點扶持。韓國服務機器人市場特征：以服務機器人為機器人產(chǎn)業(yè)重點的政府主導型規(guī)劃，以智能化家政機器人為主要特征。
在國家863計劃支持下，我國服務機器人產(chǎn)業(yè)研究已經(jīng)取得了一定成績，誕生一些服務機器人產(chǎn)品，教育機器人、迎賓機器人、清掃機器人、導游機器人、智能輪椅等，以及一批服務機器人龍頭企業(yè)，如能力風暴、哈工大、妙手機器人、新松機器人、科沃斯等。目前，國家已明確提出服務機器人產(chǎn)業(yè)五年的總體發(fā)展目標：到2020年，我國服務機器人年銷售收入超過300億元。
整體而言，國際上服務機器人主要由美、日、中、德、韓五國主導著全球技術的研發(fā)。技術發(fā)展主要趨勢為智能化、標準化、網(wǎng)絡化，并呈現(xiàn)三大態(tài)勢：一是由簡單機電一體化裝備，向以機電一體化和智能化等方面發(fā)展;二是由機器人單一作業(yè)向群體交流、遠程學習和網(wǎng)絡服務等方面發(fā)展;三是由研制單一復雜系統(tǒng)，向將其核心技術、核心模塊嵌入于先進制造等相關裝備方面發(fā)展。
主要特點
在全球范圍內(nèi)，服務機器人具有巨大的發(fā)展應用潛力，特別是發(fā)達國家的服務機器人產(chǎn)業(yè)，在剛性需求的驅動下，更是有著廣闊的市場前景。綜合來看，服務機器人的快速發(fā)展受到以下因素的驅動：
1、簡單勞動力不足。由于發(fā)達國家的勞動力價格日趨上漲，而且人們越來越不愿意從事自己不喜歡干的工作，類似于清潔、看護、保安等簡單工作在發(fā)達國家從事的人越來越少。這種簡單勞動力的不足，使得服務機器人有著巨大的應用市場。
2、人口老齡化問題加劇。全球人口的老齡化帶來大量的問題，社會保障和服務、看護的需求更加緊迫，以及醫(yī)療看護人員不足的沖突激化，服務機器人作為良好的解決方案有著巨大的發(fā)展空間。
3、科技的快速發(fā)展。進入互聯(lián)網(wǎng)時代后，人類的科學技術迅猛發(fā)展，得益于計算機和微芯片的發(fā)展，智能機器人更新?lián)Q代的速度越來越快，成本下降，能實現(xiàn)的功能越來越多，如更便捷、更安全、更精確等。
4、經(jīng)濟水平的提高。隨著經(jīng)濟水平的提升，人們可支配收入的增加，使得人們能夠購買服務機器人來解放簡單的重復勞動，獲得更多的空閑時間。
服務機器人是一系列新型技術的融合，服務機器人實際上是多種技術的融合和實現(xiàn)，包括語音交互、導航定位、運動控制、后臺調(diào)度管理、多傳感技術、通信等多領域技術。為了使之能夠滿足應用功能的需要及保持其智能化的穩(wěn)定性，服務機器人的主要關鍵技術如下：
定位導航技術：行業(yè)領先的服務機器人企業(yè)，八成都采用了SLAM技術。簡單來說，SLAM技術是指機器人在未知環(huán)境中，完成定位、建圖、路徑規(guī)劃的整套流程。
運動控制技術：當前，在所有的機器人種類中，輪式、履帶式的服務機器人擁有更好的平衡性，在運動過程中更穩(wěn)定。從目前的技術發(fā)展和實用性來看，輪式、履帶式的機器人顯然更符合市場需求。
多傳感器融合技術：傳感器如同機器人的“五官”，目前我國主流服務機器人主要配有紅外傳感器、超聲波傳感器等。實際上，如果服務機器人想要完成更多、更復雜的任務，還需配備更多的傳感器。
深度學習算法：傳統(tǒng)機器人無法理解語意、環(huán)境，而深度學習算法的出現(xiàn)則改變了這種現(xiàn)狀。不過，受技術水平、大數(shù)據(jù)獲取難題以及云運算效率等因素限制，目前深度學習算法還存在一定的瓶頸，想要廣泛應用于服務機器人中，恐怕還需要一段時間。
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