“七五”计划中工业机器人及其相关项目的顺利实施，使我国机器人技术取得了突破性的进展。1986年，4位著名科学家王淦昌、陈芳允、杨家墀、王大珩向中央递交了《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》。这4位科学家为了争取时间，尽快制订高技术发展政策，将起草的《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》通过非正式渠道，由王大珩的助手张宏直接把信和报告送到当时的国家领导人邓小平手中。这一建议得到中央的高度重视。从1986年3月到8月，国务院组织专家讨论制订《国家高技术研究发展计划纲要》，经过极其严格的科学技术论证之后，最终形成了《国家高技术研究发展计划纲要》，简称“863计划”⁽²⁶⁾。1986年8月，国务院常务会议通过了这个《纲要》。邓小平看了《纲要》后十分高兴，当即批示可以这样定下来，并立即组织实施。

国家“863计划”将智能机器人技术和计算机集成制造系统⁽²⁷⁾纳入自动化领域，同时对机器人技术发展做了重要战略调整，从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化工艺装备扩展，将中心任务定义为研究和开发面向先进制造的机器人制造单元及系统，自动化装备、特种机器人，促进传统机器人的智能化和机器人产业的发展，提高我国自动化技术的整体水平。⁽²⁸⁾关于智能机器人专家组的选拔以及智能机器人政策的出台，经历了一个长期的讨论过程。

“863计划”专家组成员的选拔和以往不同，创新性地提出一个新的管理机制——专家决策管理制。专家管理制指“863计划”管理的主体是专家，而不是政府部门，无论是项目还是研究经费，要由专家来决策。从领域专家委、主题专家组到专题专家组、项目课题组，形成了一套以专家为主、严格按科学规律办事的管理机制。⁽²⁹⁾该机制打破了部门管理、条块分割的限制，每一个较大型号都有数家有实力的研究单位和一批科技工作者协同作战、联合攻关。这种体制的确定，打破了我国几十年来始终完全由政府部门决策的旧体制，使中国的专家们从政府决策的被动执行者，转变为决策过程中的参与者。

在专家决策管理制下，选用什么样的专家成了项目面临的新问题。是用老专家还是新专家，是用第一线的专家还是第二线的专家，是用名气大的专家还是用名气小甚至没有名气的专家？如果用老专家，虽然名气大、成就高、经验多，但毕竟年事已高，精力上难以承受如此大的压力；更重要的是，我国的科技事业需要培养跨世纪的新人才，必须有更多的青年科学家作为21世纪中国科技大厦的“顶梁柱”，如果不把一批较年轻的科学家们推到一线进行实践锻炼，将来国家就会出现人才的空缺。因此，国家从科技发展战略考虑，规定参加“863计划”的专家，年龄要在60岁以下。

时任中国科学院沈阳自动化研究所所长的蒋新松⁽³⁰⁾被任命为自动化领域的首席科学家。⁽³¹⁾蒋新松被称为“中国机器人之父”。早在1971年，他和研究所的另外两名专家——吴继显、谈大龙一起研究机器人技术，把研究重点放在自动化领域最先进的人工智能和机器人技术上。1972年，中国科学院在沈阳召开电子、自动化研究工作座谈会，他们三人起草的关于人工智能及机器人研究的申请报告得到了与会者的重视。在后期经过不断的调研学习，1982年，蒋新松和同事们研发出了中国第一台工业机器人——SJZ-1型示教再现机械手，同时他们将目光瞄准了水下机器人的研制。三年后由蒋新松任总设计师的中国第一台水下机器人“海人一号”总装调试成功。与此同时，又研制出“金鱼一号”“金鱼二号”等轻、中型机器人，因而蒋新松被任命为自动化领域的首席科学家。

“863计划”自动化领域智能机器人专家组在首席科学家蒋新松、自动化领域专家委员会委员吴林（哈尔滨工业大学）的带领下，共同组成了第一届专家小组（1987—1989），组长是谈大龙（中国科学院沈阳自动化研究所），组员分别是戈瑜（中国科学院合肥智能机械研究所）、宁汉悦（中国科学院自动化研究所）、卢桂章（南开大学）、张钹（清华大学）、赵锡芳（上海交通大学）和蔡鹤皋（哈尔滨工业大学）。由此可见，这个研发团队是清一色的科技界精英，没有一位是在第一线从事生产的工程师。

在国家的第七个五年科技攻关计划中，将工业机器人和水下机器人的研究和开发列入其中，由机械部等部门组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等型号工业机器人的攻关，取得了一定的成绩。在技术发展上，主要立足于国产机器人的研究、开发和应用，特别是把应用作为考核的重要内容，这样就把机器人技术和用户紧密地结合起来，使中国的工业机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。

在制订“863计划”自动化领域智能机器人研究方向之前，自动化领域委员会的专家们对全国35个重点单位进行了实地考察，当时中国机器人的研发工作大致比国外落后25年以上。⁽³²⁾根据当时国际智能技术发展的水平以及中国的现状，中国智能机器人的研发目标定位在了工业机器人和高级机器人（advanced robots），而没有主攻智能机器人。⁽³³⁾因为在80年代中期，发达国家制订出了发展具有很高智能程度的全自主机器人的研究计划，中国机器人专家组根据当时国内外智能技术的发展水平和实现程度，按照国情制订了自主研发工业机器人的技术路线。

高技术是面向市场的技术，是科学中最活跃、发展最快的领域。为了与主战场的研究开发分开层次，进一步完善“七五”科技攻关项目，“863计划”将机器人的主题方向定为智能机器人。但“智能”到什么程度，是专家委员会必须根据国内外技术发展的实际情况与国家需求决定的重大决策。经过反复讨论与调查，专家委员会逐步确定研制少数型号的机器人和开展一批基础技术研究作为机器人主题的主要研究与开发内容。开发的机器人大多数是在危险、恶劣环境下工作（如深水、核化环境）的特种机器人，这样的决策现在看来是正确的。既然大规模使用的工业机器人已有其他计划支持，而且完全意义下的智能机器人国内外的技术均未成熟，瞄准特种机器人，打破国外的禁运与封锁（当时，在国外考察时，深水作业机器人是连参观都不允许的），是符合国家要求的。另外，从技术方面来看，研制的型号机器人虽然主要还是以工业机器人的示教再现与主从遥控为主，但由于在复杂与恶劣环境工作的机器人也将需要一定的自主能力，为发展“智能技术”及应用开辟了空间。1989年11月，在沈阳召开了自动化领域战略目标汇报会，宋健、朱丽兰等国家科学技术委员会领导亲临会议，有关各部领导、国内同行专家也参加了会议，至此，基于以上分析的战略目标才被正式确定。⁽³⁴⁾

在机器人的研发过程中，主攻方向和目标不可能是一成不变的，必须根据市场的需求、技术环境的发展不断明确主攻方向，适时地调整计划和目标。在计划实施过程中，专家组敏锐地感觉到机器人的发展必须和应用工程紧密结合才能真正走向应用。在这种思想指导下，以机器人装配为依托开始了机器人装配线和为装配线配套的各种实用装配机器人的开发，部署了风扇电机装配线和实用装配机器人的开发，为工业机器人的进一步发展打下了良好的基础。

1989年智能机器人主题专家组成立两年后，国家科学技术委员会就组织国内有关部门进行了主题发展战略论证，确定研制和开发5种机器人系统作为主题的主要发展目标，并得到了国务院高科技领导小组的批准。1991年又邀请了国际知名的机器人专家对主题发展目标进行讨论。在此前后，智能机器人主题专家组把原定的开展对高精度装配机器人的技术跟踪研究，修改为发展高精度装配机器人及机器人装配系统，并开发实用型装配机器人以适应我国电子工业发展的需要。1992年，智能机器人主题邀请国内知名的机器人专家组成咨询委员会共同进行调查研究。在此基础上，1995年前后，主题专家组根据国内市场出现的对工业机器人的迫切需要和国家体制的变化，果断地将工业机器人及其应用工程调整为主攻方向，并根据机器人技术的发展趋势，注意发展特种机器人，这就保证了机器人产业的形成基础。只有对发展方向和主攻目标不断地探索和实践，才能保证机器人事业持续前进和更大的发展。

至此，“863计划”自动化领域智能机器人小组明确规定智能机器人主题的战略目标：开发3种类型（恶劣环境下工作的移动机器人、水下无缆智能机器人和精密装配机器人）5种型号（遥控移动式作业机器人、壁面爬行机器人、室外移动机器人、水下无缆机器人和高精度装配智能机器人）的机器人。⁽³⁵⁾上述5种型号的机器人前4种都属于特种机器人，可以说，智能机器人主题在计划执行之初是把工作重点放在了特种机器人的研究与开发上。

根据市场的需求，“863计划”自动化领域智能机器人专家组在研发过程中不断地调整计划和目标。1991年，邓小平提出“发展高科技，实现产业化”，又一次为发展指明了方向。1993年8月，专家组在《关于智能机器人主题战略目标调整的意见》中明确指出：“从现在开始将战略重点从发展特种机器人调整到机器人技术和工业生产接轨，以发展装配机器人及柔性装配技术为中心，对已开发的机器人积极开拓应用，同时应用机器人技术改造传统机械，全面推进机器人技术的发展和应用。”基于这样的政策，机器人的主题工作开始转向以机器人化柔性装配系统开发为主的应用工程。1992年与中国华录集团合作，开展了“录像机机芯自动装配线的消化、分析与研究”课题，为广东顺德华英电扇厂研发吊扇机器人装配线，为南京熊猫无线电厂研发“平面多关节装配机器人”等。与此同时还以汽车制造业应用为重点，在摩托车、家电等行业启动了一批工业机器人应用项目，如中国一汽集团机器人应用工程及产业化开发、第二汽车制造厂轻型车身机器人焊接生产线应用工程、江铃汽车底盘厂汽车后桥壳机器人焊接线、沈阳金杯客车地板焊接机器人焊装线、新大洲摩托车机器人焊装线、三水嘉陵摩托车机器人焊装线、金城摩托车机器人焊装线和江都摩托车机器人焊装工作站、牡丹汽车仿型喷涂生产线、宁波韵声集团八音琴装配线、石化企业机器人化包装码垛线等。⁽³⁶⁾由此可见，这一阶段中国工业机器人已经从实验室走向了企业，研究所与企业的合作是成功的，但我们依然看不到企业自主的研发机构所能发挥的作用。

高技术研究需要有良好的研究开发环境和基地。机构网点实验室的主要工作任务是遵循国家“863计划”的宗旨，即培养高技术人才、壮大863科研队伍、从事高技术研究、获得高技术成果、开发高技术产品、推动高技术产业、推动国民经济发展。

1988年5月，国家“863计划”自动化领域专家委员会和智能机器人专家组研究决定在1990年前建立7个各有特色的智能机器人实验室网点：1个智能机器人工程中心（中国科学院沈阳自动化研究所）、6个面向基础技术集成的网点实验室，即人工智能在机器人中的应用技术网点实验室（于清华大学智能技术与系统国家重点实验室）、机器人视觉网点实验室（于中国科学院自动化研究所的模式识别国家实验室）、机器人机构技术网点实验室（于哈尔滨工业大学机器人研究所）、机器人控制技术网点实验室（于南开大学计算机系）、机器人非视觉传感器技术网点实验室（于中国科学院合肥智能机械研究所）、机器人装配技术网点实验室（于上海交通大学机器人研究所）。考虑到当时的条件，除机构、非视觉传感器、装配技术3个网点实验室投资略高外，大多数的实验室建设投资都不高（仅30万元左右），但这些实验室绝大多数都成了各单元技术的高水平实验室，为我国机器人技术向更高水平发展打下基础。⁽³⁷⁾这些研究基地清一色地集中在了高校和科研院所，没有很好地利用企业的研发单位，这值得我们深思，因为只有企业成为创新的主体，相关产业联动才能发挥最大的效果。

“863计划”自动化领域智能机器人政策的制订为中国智能机器人的发展指明了方向，按照专家组的精密部署，顺利完成了智能机器人主题的战略目标，在以下5种型号机器人的研发中均取得了可喜的成果。

遥控移动式作业机器人是国家“863计划”智能机器人主题的一个型号样机，目的是跟踪世界先进水平，研究掌握一系列在恶劣环境中使用的遥控机器人高新技术，寻找一种可以更好地代替人类在危险、恶劣、有害环境中作业的工具。

“863计划”于1990年正式立项，由中国科学院沈阳自动化研究所、核工业总公司第二设计研究院及哈尔滨工业大学等单位联合研制开发，并与上海大学、西安电子科技大学合作，开始了“勇士号”遥控移动式作业机器人的研制。该机器人主要设计用于核电站、乏燃料后处理中间试验厂、三废处理厂及退役现场，在上述场地机器人对正在运行的设备进行操作和检查以及小规模维修，在核工程退役中参加仪器、设备等的拆除工作。⁽³⁸⁾

图4-1　“勇士号”遥控移动式作业机器人⁽³⁹⁾

“勇士号”遥控移动式作业机器人（见图4-1）模拟人的功能，采用关节折叠履带结构为移动载体，能适应复杂地形，具有过障碍、上下楼梯的能力。它采用两副双向力反应主从机械手模拟人的双手功能，可以完成比较复杂工件的装配动作。计算机控制系统和传感器系统模拟人的大脑和感觉器官，使机器人具有一定程度的智能，可以比较容易地完成较复杂的任务。但是，本机器人没有采用以人工智能为基础的全自治式体系结构，而是采用以计算机辅助遥控（CAT）技术为基础的监控系统，把计算机的能力和人的智慧有机地结合在一起，形成了一个实用的新一代遥控机器人（telerobot）系统。

壁面爬行机器人又称“爬壁机器人”，是在恶劣、危险、极限等环境下进行特定作业的一种自动化机械装置。爬壁机器人必须具有两个基本功能：在壁面上的吸附功能和移动功能。⁽⁴⁰⁾自1990年开始，国家“863计划”智能机器人主题专家组就支持立项并开始研制壁面爬行机器人。这种机器人主要分为4种类型：壁面爬行遥控检查机器人，喷砂、喷漆用履带式磁吸附爬壁机器人，壁面清洗爬壁机器人以及电站锅炉水冷壁排管清扫、检测爬壁机器人⁽⁴¹⁾（见表4-3）。(www.daowen.com)

智能移动机器人⁽⁴²⁾是机器人研究领域中一个重要的分支，可分为室外智能移动机器人和室内移动机器人。我国室外移动机器人的开发和研制计划最先由国家“863计划”自动化领域智能机器人主题专家组于1987年提出，1990年3月正式进入工程设计和具体实施阶段，研制以核辐射和化学污染自动化检测为目的的室外移动机器人，1994年3月研制成功。

室外移动机器人（见图4-2）的主要技术研究工作包括系统的功能结构设计、控制系统的体系结构、构成整个系统的多种单项技术研究以及总的系统集成和联调试验等。整个移动机器人系统由指挥车和移动机器人本体车两部分组成，并由特殊设计的多信道无线通信系统实现其间的遥控信息交互。

表4-3　“863计划”中研制成功的4类壁面爬行机器人

说明：作者根据相关资料整理而成。

室外移动机器人不仅为开发、定型和生产实用的室外移动机器人，也为其他应用类型的遥控驾驶车辆的开发研制提供了原型样机和关键技术。它是有效应用现代较为成熟的技术成果集成制作某种特定应用系统的一项科学探索，为设计建造一个能在野外自然地形条件下有效应用的系统结构，以及如何将涉及广泛技术内容的众多关键技术集成为实用的系统探索了一条可行的途径。

图4-2　室外移动机器人

水下无缆机器人又称自治水下机器人（即AUV—Autonomous Underwater Vehicle）。AUV在军用和民用领域都有巨大的潜在应用前景，海洋科学研究、海上石油开发、海底矿藏勘探等都需要开发水下机器人技术。AUV根据各种传感器的测量信号，由机器人载体上携带的智能决策系统自治地指挥、完成各种机动航行、动力定位、探测、信息收集、作业等任务。⁽⁴³⁾为了发展我国的高新技术，开发利用海洋和建设海防，“863计划”自动化领域智能机器人主题专家组把研制无缆水下机器人纳入研发计划。从1990年开始研制潜深1 000米的无缆水下机器人——“探索者号”，目标是研制一台能在1 000米深的海底进行搜索和调查的AUV原型样机，主要用途包括海底地貌测量，水下录像、照相，海洋要素测量和投放小型设备。

经过4年的努力，“探索者号”整机系统研制完成（见图4-3）。载体在空气中重2吨，外形尺寸为4.4米×0.92米×1.06米，最大速度大于4节，最大工作深度为1 000米。⁽⁴⁴⁾“探索者号”于1994年12月在我国南海进行了全面的海试。试验结果表明，其各项技术指标达到了预定的要求，技术水平达到了国际上同类AUV的先进水平，为进一步开展国际合作、研制6 000米水下机器人打下了技术、经验、队伍等方面的良好基础。

装配在制造业中占有重要地位，是产品生产的后续工序，要消耗很大比例的人力、物力、财力，因此装配机器人在工业生产中应运而生。装配机器人属于高、精、尖的机电一体化产品，它是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有很高的功能和附加值。⁽⁴⁶⁾20世纪80年代，为适应市场和生产规模的变化，能够实现装配作业自动化和柔性化的装配机器人在世界上先进工业国家得到了迅速发展，我国对装配机器人及机器人装配系统的市场需求也提到日程上来。

图4-3　“探索者号”无缆水下机器人⁽⁴⁵⁾

图4-4　“精密一号”装配机器人

“863计划”小组于1992年4月正式开始详细设计和研制，“精密一号”装配机器人（见图4-4）于1995年研制成功，是“863计划”自动化领域智能机器人主题的型号样机之一。该型号样机的主要设计原则是以掌握精密装配机器人的设计与制造技术为主，攻克并集成带有多传感器、多任务操作、可离线编程的高速、高精度、4轴SCARA平面关节型、直接驱动伺服控制的智能精密装配机器人。⁽⁴⁷⁾

“精密一号”装配机器人的主要总体功能为：

（1）具有直接驱动型4轴平面关节，速度高、精度高，适合于电子、电器、中小型机电产品的高度插入、拧紧、配对等精密装配作业。

（2）具有二维多灰度机器人视觉系统和高精度实用化机器人六维腕力传感器系统，可通过视觉对装配工件进行识别、定位及检测，通过力觉获取力的信息，实现柔顺装配和安全保护。

（3）具有高级编程语言金额操作系统，可以离线编程、示教编程，实现多任务操作。

（4）可作为柔性装配工作站的核心，上可以与装配车间或柔性装配系统，下可以与本工作站中各周边装置并行通讯和联网。

“精密一号”机器人是我国第一台高性能精密装配机器人，整机主要功能和技术性能达到国际上同类高性能精密装配机器人的先进水平，它标志着我国具有设计和开发第二代工业机器人的技术水平，为我国拥有自己的高性能精密装配机器人产品打下了坚实的技术基础，有着重要的科学意义和实际价值。

回顾我国机器人技术发展的历程，国家政策在一定程度上起到主导作用，在研究所、企业及高校的大力支持下，我国工业机器人经历了从无到有的曲折发展过程，并取得一些令人欣喜的成果。我国机器人的发展路线同苏联相似，以政府为主体，以国家政策为主导，在“六五”“七五”“863计划”等一系列政策的推动下，我国机器人技术开始逐步发展。近几年，国家大力提倡工业化，机器人的发展面向多领域延伸，我国工业机器人处于产业化的初期阶段，与国外品牌相比处于劣势，国内自主品牌面临激烈的竞争和挑战。在高技术产业主导科技的21世纪，机器人产业发展迅速，主要有几方面原因：全球化竞争需要现代化的生产设备，机器人可以为此提供有力保障；合理利用机器人，减少产品生产周期，增加多种产品的灵活自动化；通过工业机器人的技术创新，可增加中小型企业机器人的利用率；此外，提高高科技机器人系统的精度也是要考虑的因素。我国机器人和发达国家机器人发展的经验表明，机器人制造业作为一种新兴的战略产业，发展中应注意以下几点：首先应从简易、适用、经济型工业机器人入手，从而使应用方容易接受，机器人更快适应市场。其次，在组织上，强化制造厂家和使用厂家的联合，形成批量生产，满足市场的真正需求；系统调查我国社会在特种机器人方面的现实需求和潜在需求，有计划地开发特种机器人；加强机器人的技术与经济、技术与社会方面的研究，为机器人的技术发展铺平道路。最后，强调机器人技术与社会经济状况相结合，促使机器人技术快速找到市场，通过技术与经济需求、技术与市场相互作用的良性循环来发展机器人技术，进而促进社会经济的发展。