服務機器人國內外標準化現狀分析與對策探討

摘 要：服務機器人產業近年來快速發展，給整個社會帶來便利。從產業技術發展水平來看，我國自主研發的服務機器人達到世界先進水平。與之相比，我國的服務機器人標準建設滯后于產業發展水平，急需推動服務機器人技術、產業與標準化協同發展。本文通過介紹國內外服務機器人標準化工作現狀，分析我國服務機器人標準化工作存在的問題，提出我國服務機器人標準化發展的對策建議。

關鍵詞：服務機器人，國際標準化，標準現狀，對策

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.11.020

0 引 言

近年來，隨著人工智能技術的飛速發展，機器人產業在全球范圍內呈現出蓬勃增長的態勢。作為機器人領域的一個重要分支，服務機器人以其獨特的功能和廣泛的應用場景，逐漸滲透到人們日常生活的各個角落。從指引、遞送、清潔到護理、陪伴，服務機器人以其多樣化的功能滿足了人們日益增長的生活需求，市場潛力巨大。與服務機器人產業的快速發展相比，其產品標準的制定卻顯得相對滯后。標準的缺失或不完善不僅影響了服務機器人的產品質量和市場競爭力，還可能給消費者帶來安全隱患和使用不便。因此，加強服務機器人標準化工作布局，制定和完善相關標準，對于引導行業發展、提升產品質量、規范市場秩序具有重要意義。

1 服務類機器人

1.1 服務機器人發展

目前，由于老齡化社會、勞動力短缺、科技進步及疫情影響等因素，服務機器人產業在全球范圍內迅速發展，尤其在醫療康復、教育娛樂、家政服務、搶險救災、物流配送、商業應用等領域展現出巨大潛力，受到世界各國的高度重視。美國、歐盟、日韓等發達國家和地區均制定了戰略性發展計劃，以支持服務機器人產業的成長。國內外領先研究機構與企業在此領域取得顯著進展，核心技術如：環境感知、運動控制、人機交互及操作系統等不斷突破，進一步推動了產業進步。

服務機器人產業鏈，由上游的零部件生產、中游的系統集成與整機制造、以及下游的產品應用三大部分組成，如圖1所示。

服務機器人在物流、娛樂、醫療、清潔、農業等領域，一直處于銷量領先地位，如圖2所示。

在經濟效益方面，我國服務機器人市場規模快速增長，2022年中國服務機器人市場規模達到516億元，近5年年均復合增長率為27.87%。2023年中國服務機器人市場規模達到66 0億元，202 4年將進一步增至857億元。

1.2 服務機器人定義

國際機器人聯合會和國際標準化組織I S O（I n t e r n a t i o n a lOrganization for Standardization）對服務機器人的定義（ISO 8373）：除工業自動化應用外，為人類或設備執行有用任務的機器人。

服務機器人需要一定程度的自主性，即在沒有人工干預的情況下，基于當前狀態和感知執行預定任務的能力。這些服務主要針對人類，但也可以針對其他設備，包括檢查、監視、物品處理、物理支持、人員運輸、提供指導或信息，修飾，烹飪和食物處理以及清潔。

1.3 服務機器人分類

服務機器人應用范圍很廣，主要從事維護保養、修理、運輸、清洗、保安、救援、監護等工作。其分類如圖3所示。

2 國外服務機器人標準化發展現狀

就機器人國際標準化工作而言，目前美國、日本、韓國等國開展研究較早，相關ISO、IEC國際標準由他們牽頭研制為主。

2.1 服務機器人的國際標準化

目前，服務機器人的國際標準主要由國際標準化組織（I SO）制定和發布；國際電工委員會（IEC）也制定和發布了一些有關機器人電氣方面的國際標準。

2.1.1 服務機器人ISO標準化現狀

自1983年起，ISO成立了與機器人相關的標準化組織，經歷了多次更名，最終在2016年成為ISO/TC 299 Robotics，專注于機器人領域的標準化工作，不包括玩具和軍事應用。該技術委員會包括28個全權成員國（P-member）和13個觀察員成員國（O-member），目前已發布國際標準26項，在研標準13項；已發布和正在制定的標準主要圍繞服務機器人的安全、性能、模塊化和管理系統。

服務機器人模塊化和服務機器人模塊互操作性重點關注安全性、連接性（從硬件和軟件的角度）和功能的主要問題，以開發即插即用服務機器人模塊市場為主。最近發布的標準ISO 22166-1提出了實施基于模塊的設計的要求和指南，允許易于配置、特定于應用的服務機器人和服務機器人系統，以滿足個人客戶的需求。

I SO/ TC 29 9主要工作組有10 個，涉及服務機器人的工作組主要有：服務機器人安全、服務機器人性能、醫療機器人安全、服務機器人模塊化等。ISO/TC 299發布的服務機器人主要標準有：ISO 13482： 2014《個人護理機器人的安全要求》、ISO 22166-1：2021《服務機器人的模塊化 第1部分：一般要求》、ISO 31101：2023《服務機器人提供的應用服務 安全管理系統要求》等。

2.1.2 服務機器人IEC標準化現狀

國際電工委員會（IEC）涉及機器人領域的標準化工作主要由IEC/TC 59、IEC/TC 61、IEC/TC 62、IEC/TC 116等4個標準化技術委員會承擔，負責部分類型家用服務機器人的標準制定工作，主要在清潔型機器人方面進行了研究，包括家用掃地機器人、干洗機器人等；此外，在醫療領域也發布了用于康復養護的機器人基本安全和性能要求。IEC/ TC61目前已逐步在現有安全標準中增加涉及家用和類似用途服務機器人方面的要求，并考慮制定家用和類似用途服務機器人方面的安全標準。

近年來IEC發布的有關服務機器人的主要標準有IEC 62849：2016《移動式家用機器人性能評價方法》、IEC/ASTM 62885-7：2020+AMD1：2022《表面清潔器具 第7部分：家用或類似用途的干洗機器人性能測量方法》、IEC 80601-2-78：2019+AMD1：2024《醫療電氣設備 第2-78部分：康復、評估、補償或緩解用醫療機器人的基本安全和基本性能的特殊要求》等。

2.2 美國的服務機器人標準化現狀

美國的服務機器人技術處于國際領先地位，在軍用、醫療、家用服務機器人產業都占有優勢，目前正加速開發應用于醫療康復、空間探索、食品生產領域的新一代機器人，推動機器人技術在制造、醫療、服務、空間、國防領域的廣泛應用。近年來，ASTM已發布機器人標準30 余項，包含城市搜救機器人、應急響應機器人、無人機、潛水器涉及接口、性能、測試方法等，如：《評估應急響應機器人能力的標準測試方法：移動性-限制性區域障礙（Standard Test Method For Evaluating EmergencyResponse Robot Capabilities： Mobility： ConfinedArea Obstacles）》系列標準等。

2.3 日本、韓國的服務機器人標準化現狀

日本和韓國作為亞洲的機器人技術強國，在服務機器人標準化方面有顯著進展，但各有特色和重點。

日本在服務機器人標準化方面起步較早，已經形成了較為完善的標準體系，為產品研發和市場監管提供了全面的指導。日本企業注重技術創新，積極參與國際標準化活動，將技術優勢融入國際標準，提升了其服務機器人在國際市場的競爭力。

日本的機器人研究方向主要集中在看護機器人、醫療/護理等服務機器人的研發及應用。計劃在產業發展方面充分運用機器人技術解決勞動力減少等社會問題，把機器人產業作為本國經濟增長的重要支柱；同時，服務機器人在日本醫療、養老、教育等領域的廣泛應用，也推動了標準化工作的不斷完善和深化。日本目前發布的與醫用服務機器人相關的標準有：JIS B0185-2002《智能機器人—詞匯》、JIS B0186-20 03《可移動機器人—詞匯》、JIS B0187-2005《服務機器人—詞匯》等。

韓國在服務機器人領域雖然起步較晚，但政府的大力支持和企業的積極參與，使得其在標準化方面也取得了顯著進展。韓國政府制定了一系列政策措施，推動機器人技術研發和產業化應用，為企業提供了良好的政策環境和市場環境。隨著韓國人口老齡化問題的加劇和勞動力成本的上升，服務機器人的市場需求不斷增加，這也為標準化工作提供了廣闊的發展空間。

韓國的機器人研究方向主要集中在智能機器人、家電機器人、服務機器人、可移動機器人等的研發及應用。韓國是世界上出臺康復服務機器人標準最多的國家，相關的標準主要包括：KSB 6935-2 0 22《服務機器人安全總則》、K SB 6936 -2 0 22《服務機器人安全指南》、KSB 6937-2019《服務機器人：第一部分 分類和一般術語》、KSB 6939-2022《服務機器人靈活性檢測方法：第一部分 基本規范的確定》、KSB 6964-2021《服務機器人情感表示方法：第一部分 語言表述》、K SB 696 6 -2022《服務機器人外形安全要求》等。

3 我國服務機器人標準化存在挑戰

我國在服務機器人領域的技術研發工作起步較晚，相關國家標準主要是等同采用國際標準。

3.1 我國服務機器人標準化發展現狀

從產業研發水平來看，我國自主研發的服務機器人不斷涌現，已有部分公司生產送餐機器人、迎賓機器人和講解機器人；清潔機器人（特別是家用清潔機器人）中部分代表產品已具備與國際知名企業競爭的實力，達到世界先進水平。

與之相比，我國的服務機器人標準建設滯后于產業發展水平。自1991年起逐步建立和完善了機器人標準化體系，我國于2021年成立了全國機器人標準化技術委員會（SAC/ TC 591），實現了與國際接軌，重點關注機器人安全、性能、模塊化及社會法律倫理等標準。

在服務機器人標準方面，我國目前已研制并發布18項國家標準（具體見表1）。此外，開展了《智能服務機器人 第1部分：分類及通用要求》《服務機器人用鋰離子電池和電池組通用規范》等行業標準研制，以及《商用消毒服務機器人通用技術要求》等19項團體標準研制。

其他機器人相關的標準化技術委員會，還有諸如：全國海洋船標準化技術委員會（SAC/TC 12），全國信息技術標準化技術委員會（SAC/TC 28），全國機械安全標準化技術委員會（SAC/TC 208）等多個技術委員會，在軟件、核心零部件、水下機器人等方面制定了機器人領域相關標準。

3.2 我國急需推動服務機器人技術、產業與標準化協同發展

近年來，我國機器人標準化工作取得了積極進展，對產業發展起到了指導與促進作用，但也存在不少問題。針對服務機器人的標準化工作，主要存在以下方面的問題。

（1）現有機器人標準體系亟待完善。梳理和修訂已有標準，制定新的標準，解決個人/家用/專業服務機器人標準部分缺失問題，并使其對機器人產業的進一步發展起到引領與推動作用。

（2）檢測評定方法標準的制定有待完善和補充。服務機器人的安全、檢測、協作等尚缺少系統性、通用性國家標準。

（3）新型機器人產品和新型機器人技術相關的標準急需制定。目前新型機器人如：公共安全服務、醫療康養、家庭服務、災難救援、載人機器人等領域的服務機器人得到了廣泛關注，市場潛力巨大，但目前相應的產品標準的制定遠落后于產品的開發，需要制定相應的標準引導行業發展。

4 我國服務機器人標準化對策建議

綜上，結合機器人產業發展現狀和需求，對照現有標準化工作情況，我國服務機器人標準化工作方面，應借鑒相關國家的經驗進行提前布局，跟蹤國際標準動態，組織專家積極參與標準制修訂，為我國機器人產品打入國際市場奠定基礎。建議重點關注以下幾個方面。

4.1 完善標準體系，確保全面覆蓋

根據“需求導向，急用先行”的原則，結合市場需求和產業現狀，制定最新的服務機器人標準體系框架。該框架應由基礎標準、檢測評定方法標準、零部件標準、整機標準和系統集成標準5部分構成，確保標準的全面性和系統性。

基礎標準：作為機器人標準體系的基石和保障，為其他標準的制定提供指導和依據。

零部件標準、整機標準和系統集成標準：根據機器人的集成關系進行分類制定，確保標準的針對性和實用性。

檢測評定方法標準：在基礎標準的基礎上，形成的對零部件、整機和系統集成評價的實現手段，確保產品質量的可衡量性。

4.2 加快標準制修訂工作，推動技術進步

（1）研制細分領域標準

開展機器人功能、性能、安全等標準制修訂，針對不同類型的服務機器人，如：醫療康復機器人、養老助殘機器人、家用服務機器人和公共服務機器人等，研制相應標準。這些標準應涵蓋產品設計、生產、使用等各個環節，確保產品符合規范要求。

醫療康復機器人：制定手術、護理、檢查、康復、咨詢、配送等方面的標準。

養老助殘機器人：制定助行、助浴、物品遞送、情感陪護、智能假肢等方面的標準。

家用服務機器人：制定家務、教育、娛樂和安監等方面的標準。

公共服務機器人：制定講解導引、配送餐飲、代步等方面的標準。

（2）推動標準更新迭代

隨著服務機器人技術的不斷進步，應及時更新和修訂現有標準，確保標準的先進性和適用性。同時，鼓勵企業積極參與標準制定工作，將企業的先進技術和經驗融入標準之中，推動產業技術進步。

4.3 加強核心技術攻關和標準實施，提升產業水平

（1）突破核心技術

聚焦國家戰略和產業發展需求，突破服務機器人系統開發、操作系統等共性技術；研發仿生感知與認知、生機電融合等前沿技術；推進人工智能、5G、大數據、云計算等新技術在服務機器人領域的融合應用。

（2）加大標準實施力度

支持第三方檢測認證機構能力建設，提升市場認可度和國際影響力。通過加強標準的實施和采信力度，推動服務機器人產業向高質量、高水平方向發展。同時，加強對企業執行標準的監督檢查，確保企業嚴格按照標準組織生產和服務。

4.4 加強專業人才培養，支撐產業發展

（1）培養專業人才

支持高校和科研院所加強服務機器人相關學科和專業建設，培養具有創新精神和實踐能力的專業技術和復合型高端人才。通過推進新工科建設，鼓勵校企聯合開展產學合作協同育人項目，培養產業發展急需的人才。

（2）提升職業技能

實施職業技能提升行動，支持舉辦各類服務機器人大賽和技能競賽活動。通過競賽活動激發人才創新活力，提升人才技能水平。同時，加大科普工作力度，提升青少年對服務機器人技術的興趣和認識水平。

4.5 加強國際交流合作

一方面，我國應與國際組織更多地合作，舉辦服務機器人領域高水平的國際標準化會議、研討會和產業論壇，探討標準化需求，技術發展方向以及創新的產業模型；促進我國服務機器人技術和產業的國際化，通過中國標準“走出去”，帶動中國技術、裝備、品牌和服務“走出去”。另一方面，我國專家應積極爭取承擔國際標準化組織如：ISO、IEC的重要職務，跟蹤國際標準動態，密切關注國際服務機器人標準的發展動態，及時跟蹤和評估國際標準的更新情況，確保我國服務機器人標準與國際接軌，提升我國服務機器人標準化工作在國際市場的競爭力。

5 結 語

綜上所述，服務機器人標準化建設是一個系統工程，需要政府、企業、高校、科研院所等多方面的共同努力。為了解決目前我國服務機器人標準化發展的痛點，促進技術、產業、標準化協同發展，建議通過完善標準體系、加快標準制修訂工作、加強核心技術攻關和標準實施、加強專業人才培養、加強國際交流合作等對策措施的實施，推動服務機器人產業的持續健康發展，為經濟社會發展做出更大貢獻。

參考文獻

[1]陶永，劉海濤，王田苗，等. 我國服務機器人技術研究進展與產業化發展趨勢[J]. 機械工程學報， 2022， 58（18）： 56-74.

[2]袁致煥，劉麗霞，劉浩，等. 服務機器人的標準化及標準體系研究[J]. 輕工標準與質量， 2022（05）：38-40.DOI：10.19541/j.cnki.issn1004-4108.2022.05.003.

[3]樂珺，陳忠，郭鳳仙. 國內外醫用康復機器人行業標準的研究[J]. 機械制造與自動化， 2018，47（01）：176-180.DOI：10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2018.01.048.