何 瀟，張志娟，李 波，朱保吉，高 卓

（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所，北京 100038）

自2018 年以來，中美貿(mào)易摩擦不斷升級(jí)，美國實(shí)行了更加嚴(yán)格的技術(shù)出口管制措施，加緊了對(duì)中國高技術(shù)產(chǎn)品出口的限制。2018 年11 月19 日，美國商務(wù)部的工業(yè)與安全局（Bureau of Industry and Security，BIS）面向公眾征求意見，擬將14 項(xiàng)新興與關(guān)鍵技術(shù)納入商業(yè)管制清單（Commerce Control List，CCL），其中就涉及了機(jī)器人領(lǐng)域。同時(shí)中國國內(nèi)部分關(guān)鍵核心技術(shù)缺乏自主創(chuàng)新能力，嚴(yán)重受制于人，需要依賴進(jìn)口。在此背景下美國對(duì)中國展開的技術(shù)封鎖，一定程度上造成了技術(shù)壁壘，導(dǎo)致中國出現(xiàn)諸多關(guān)鍵問題，亟待解決。

美國一直以來將出口管制制度作為其在相關(guān)領(lǐng)域確保自身優(yōu)勢(shì)地位、技術(shù)領(lǐng)先條件以及維護(hù)國家安全的重要手段，出口管制體系包含的商業(yè)管制清單中相關(guān)技術(shù)及參數(shù)一定程度上能夠反映某領(lǐng)域全球關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展前沿水平。有學(xué)者也曾提到商業(yè)管制清單中記載的技術(shù)是中國有待進(jìn)一步發(fā)展突破的技術(shù)，可從商業(yè)管制清單中的相關(guān)信息及時(shí)了解并掌握中美技術(shù)差距[1-2]。本文從美國商業(yè)管制清單的相關(guān)管制技術(shù)信息入手，對(duì)中國關(guān)鍵技術(shù)能力進(jìn)行分析，計(jì)算中美兩國在機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)能力差距值?！丁笆奈濉睓C(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提到，機(jī)器人作為新興技術(shù)的載體和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐設(shè)備，正在改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。加快推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)于中國制造業(yè)發(fā)展意義重大。而中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的一些關(guān)鍵技術(shù)及核心零部件等存在發(fā)展短板，受制于人，因此本文選擇機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)行研究，為中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定借鑒。

1 研究背景

當(dāng)前關(guān)于美國對(duì)華技術(shù)出口管制的研究，多從出口管制的體系結(jié)構(gòu)、制度和政策等較為宏觀的方面進(jìn)行定性分析，如彭爽等[3]對(duì)美國出口管制政策的演變與發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行了梳理，程曉光[4]對(duì)美國技術(shù)出口管制的法律體系、管理機(jī)構(gòu)等方面進(jìn)行了簡要分析。此外，也有學(xué)者對(duì)具體的管制文件內(nèi)容深入分析，如周磊等[5]對(duì)實(shí)體清單（Entity List，EL）中的信息進(jìn)行挖掘并分析美方對(duì)華技術(shù)出口管制的戰(zhàn)略意圖，如陸天馳等[6]以人工智能領(lǐng)域?yàn)槔霉铂F(xiàn)分析對(duì)商業(yè)管制清單中的出口管制分類編碼體系（Export Control Classification Number，ECCN）進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，明確管制關(guān)鍵詞及重點(diǎn)領(lǐng)域，總體而言較為缺乏基于商業(yè)管制清單的具體產(chǎn)品、技術(shù)用途和具體技術(shù)參數(shù)應(yīng)用于特定技術(shù)領(lǐng)域的深入分析。對(duì)于關(guān)鍵問題的研究，多從政策、產(chǎn)業(yè)和制度等較為宏觀的角度提出突破路徑及識(shí)別模型等，如陳勁等[7]構(gòu)建了識(shí)別甄選關(guān)鍵技術(shù)的“金字塔”模型并提出了三重視角下關(guān)鍵技術(shù)的突破路徑；湯志偉等[8]通過對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的概念和內(nèi)涵進(jìn)行分析,得出關(guān)鍵技術(shù)的識(shí)別原則和識(shí)別方法，并以電子信息產(chǎn)業(yè)為例進(jìn)行實(shí)證研究，最后從技術(shù)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)4 個(gè)層面提出相關(guān)政策建議，但是缺乏對(duì)關(guān)鍵程度的審視與評(píng)估。

綜上所述，專利視角下將商業(yè)管制清單的具體內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合路徑的研究較少。因此，本文以受美國技術(shù)封鎖較為嚴(yán)重的機(jī)器人領(lǐng)域?yàn)槔紫葟拿绹鴮?duì)華技術(shù)管制的商業(yè)管制清單中提取機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)管制信息；其次建立基于專利數(shù)據(jù)的技術(shù)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)能力值；最后分析關(guān)鍵技術(shù)受管制的程度，了解中國機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。

2 機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)管制項(xiàng)目分析

為了明確美國對(duì)中國機(jī)器人領(lǐng)域的管制情況，首先需要確定美國的商業(yè)管制清單中有關(guān)機(jī)器人的管制內(nèi)容。

數(shù)據(jù)獲取來源于美國商務(wù)部工業(yè)與安全局官網(wǎng)，通過2021 年更新的商業(yè)管制清單，提取清單中包含“robot”的管制項(xiàng)目內(nèi)容，并通過對(duì)照受控國家列表（Commerce Country Chart，CCC），篩選出專門針對(duì)中國的相關(guān)管制技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾、去噪后，得到涉及機(jī)器人的清單管制條目的具體信息見表1。

表1 美國商業(yè)管制清單中針對(duì)中國的涉及機(jī)器人的清單管制條目

除商業(yè)管制清單中的管制條目外，美國商務(wù)部工業(yè)與安全局于2018 年11 月19 日公開了一份擬進(jìn)行管制的新興/基礎(chǔ)技術(shù)清單，包含14 類新興技術(shù)，其中就涉及機(jī)器人領(lǐng)域的微型無人機(jī)和微型機(jī)器人系統(tǒng)、集群技術(shù)、自動(dòng)裝配機(jī)器人、分子機(jī)器人、機(jī)器人編譯器和智能灰塵。列出的這幾項(xiàng)新興技術(shù)都是潛在的管制項(xiàng)目，一旦管制同樣會(huì)造成針對(duì)中國的技術(shù)壁壘，因此也納入本文研究范圍。

綜上所述，本文所研究的機(jī)器人領(lǐng)域具體管制內(nèi)容如表2 所示，可分為兩種類型，一是子領(lǐng)域機(jī)器人（自動(dòng)裝配機(jī)器人、水下工作機(jī)器人、微型機(jī)器人、排爆機(jī)器人、抗輻射機(jī)器人、高空作業(yè)機(jī)器人、微型無人機(jī)），二是核心零部件（末端執(zhí)行器、傳感器、控制器、伺服電機(jī)和減速器）。由此可見，美國對(duì)機(jī)器人的管制主要集中在特種機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。值得注意的是，早在2018 年的美國商業(yè)管制清單中，就存在對(duì)于能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行三維圖像處理或三維場(chǎng)景分析的服務(wù)機(jī)器人的管制，但是此項(xiàng)技術(shù)管制自2019 年起被取消，這與中國在機(jī)器人視覺三維成像技術(shù)方面取得的技術(shù)突破有一定關(guān)聯(lián)。

表2 機(jī)器人領(lǐng)域具體管制內(nèi)容

3 中國機(jī)器人領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)能力評(píng)估

專利信息是某國家或某領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力的直接體現(xiàn)。本文利用專利數(shù)據(jù)進(jìn)行中國機(jī)器人領(lǐng)域受管制技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)能力值的評(píng)價(jià)分析。通過對(duì)受管制技術(shù)的專利信息的挖掘和分析，構(gòu)建基于專利指標(biāo)的技術(shù)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算中國機(jī)器人領(lǐng)域受管制技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)能力得分。

3.1 構(gòu)建基于專利的技術(shù)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

指標(biāo)體系的構(gòu)建要遵循目的性原則、全面性原則和可行性原則，本文在秉承以上原則的同時(shí)，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域權(quán)威學(xué)者的研究成果以及關(guān)鍵技術(shù)能力的特點(diǎn)，從專利數(shù)量和專利質(zhì)量兩個(gè)方面構(gòu)建以下評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

3.1.1 專利數(shù)量指標(biāo)

首先選取衡量專利數(shù)量的指標(biāo)，專利數(shù)量指標(biāo)可以依據(jù)各國累計(jì)的專利數(shù)量直觀反映某國家的技術(shù)創(chuàng)新能力。本文選擇專利申請(qǐng)數(shù)量及專利增長率作為專利數(shù)量指標(biāo)。

一是專利申請(qǐng)數(shù)量，在一定程度上可以反映技術(shù)研發(fā)的概況。本文的專利申請(qǐng)數(shù)量即為子領(lǐng)域機(jī)器人和核心零部件各項(xiàng)管制項(xiàng)目的專利申請(qǐng)量。

二是專利增長率，指專利的數(shù)量隨時(shí)間變化的百分率。本文的專利增長率用子領(lǐng)域機(jī)器人和核心零部件各項(xiàng)管制項(xiàng)目的專利申請(qǐng)數(shù)量的年均增長率百分比表示，計(jì)算公式如下。

其中，B為末年的專利申請(qǐng)數(shù)量，A為首年的專利申請(qǐng)數(shù)量，n=總年數(shù)-1。

3.1.2 專利質(zhì)量指標(biāo)

專利數(shù)量指標(biāo)是在數(shù)量層面對(duì)專利指標(biāo)進(jìn)行衡量，而專利的質(zhì)量也是至關(guān)重要的，因此在實(shí)際專利統(tǒng)計(jì)分析過程中，要將專利數(shù)量指標(biāo)與專利質(zhì)量指標(biāo)有機(jī)結(jié)合起來，得到更具參考價(jià)值的分析結(jié)果[9]。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，本文選取3 個(gè)專利質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析。

一是專利被引次數(shù)，是基于被引的專利質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，即某項(xiàng)專利被其他專利所引用的次數(shù)。本文的專利被引次數(shù)即為子領(lǐng)域機(jī)器人和核心零部件各項(xiàng)管制項(xiàng)目的被引次數(shù)計(jì)量。

二是發(fā)明專利所占比例，是衡量專利質(zhì)量的另一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文的發(fā)明專利所占比例是指子領(lǐng)域機(jī)器人和核心零部件各項(xiàng)管制項(xiàng)目的發(fā)明專利數(shù)量占其所有專利數(shù)量的百分比，計(jì)算公式如下。

三是科學(xué)強(qiáng)度（Science Strength，SS），是基于引用的專利質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，該指標(biāo)所反映的是分析對(duì)象的專利技術(shù)與最新科技發(fā)展、科學(xué)研究的總體關(guān)聯(lián)程度及水平。本文研究的科學(xué)強(qiáng)度通過參考科學(xué)文獻(xiàn)的數(shù)量進(jìn)行計(jì)量。

基于以上分析，構(gòu)建出關(guān)鍵技術(shù)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見圖1）。一級(jí)指標(biāo)包括專利數(shù)量和專利質(zhì)量，二級(jí)指標(biāo)包括專利申請(qǐng)數(shù)量、專利增長率、專利被引次數(shù)、發(fā)明專利所占比例和科學(xué)強(qiáng)度。

圖1 技術(shù)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 數(shù)據(jù)來源及處理

基于以上從美國對(duì)華商業(yè)管制清單中提取的相關(guān)管制項(xiàng)目，本文以德溫特（Derwent Innovations Index，DII）專利數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)、行業(yè)報(bào)告等資料，確定相關(guān)術(shù)語關(guān)鍵詞，包括對(duì)關(guān)鍵詞的同義詞、上位詞、下位詞和縮寫式等不同表達(dá)方式的擴(kuò)展，構(gòu)建專利檢索式，各管制項(xiàng)目的專利檢索式及檢索結(jié)果如表3 所示，分別將檢索條件限制申請(qǐng)國為“CN”及“US”，檢索時(shí)間范圍為2012 年1 月1 日至2022 年1 月1 日，得到中國及美國的相關(guān)技術(shù)的專利指標(biāo)。

表3 受管制技術(shù)專利檢索式及檢索結(jié)果

3.3 機(jī)器人領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)能力評(píng)價(jià)分析

3.3.1 技術(shù)能力評(píng)價(jià)值

熵值法是一種客觀賦權(quán)方法，主要通過計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的信息熵值，然后根據(jù)各指標(biāo)的相對(duì)變化程度及自身信息量的大小確定指標(biāo)的權(quán)重[10]。因此本文基于以上中美兩國專利數(shù)據(jù)，采用熵值法進(jìn)行指標(biāo)的權(quán)重賦值并分別對(duì)兩國的技術(shù)能力評(píng)價(jià)值進(jìn)行計(jì)算，并用美國技術(shù)能力值減去中國技術(shù)能力值代表兩國的技術(shù)能力差距值，明確各項(xiàng)技術(shù)的差距。其中子領(lǐng)域機(jī)器人和核心零部件兩部分進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算并排名，具體評(píng)分結(jié)果如表4 所示。

表4 機(jī)器人領(lǐng)域受管制技術(shù)能力差距值

受到管制的子領(lǐng)域機(jī)器人中關(guān)鍵技術(shù)能力值差距最大的是微型無人機(jī)，關(guān)鍵技術(shù)能力值差距最小的是自動(dòng)裝配機(jī)器人，表明中國自動(dòng)裝配機(jī)器人發(fā)展形勢(shì)較好；受到管制的核心零部件中關(guān)鍵技術(shù)能力值差距最大的是減速器，發(fā)展形勢(shì)嚴(yán)峻，關(guān)鍵技術(shù)能力值差距最小的是末端執(zhí)行器，技術(shù)能力值甚至反超美國。

3.3.2 關(guān)鍵技術(shù)能力綜合評(píng)價(jià)分析

技術(shù)能力值差距最低的是自動(dòng)裝配機(jī)器人，屬于工業(yè)機(jī)器人范疇，是柔性自動(dòng)化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備。根據(jù)中國電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《2021 年中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，中國工業(yè)機(jī)器人所占市場(chǎng)份額為53%，而特種器人所占市場(chǎng)份額僅為11%，差距懸殊的市場(chǎng)份額在一定程度上也導(dǎo)致了自動(dòng)裝配機(jī)器人的技術(shù)能力得分高于其他子領(lǐng)域機(jī)器人[11]。國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《2020 年世界機(jī)器人報(bào)告》顯示，2020 年有71%的工業(yè)機(jī)器人部署在了亞洲，其中中國的安裝量增長了20%，出貨量為168 400 臺(tái)，這是有記錄以來單個(gè)國家的最高數(shù)值[12]。雖然數(shù)量出彩，但是中國的工業(yè)機(jī)器人在精度、可靠性和穩(wěn)定性等方面難以與國際頂尖標(biāo)準(zhǔn)水平相匹敵，仍存在一些核心關(guān)鍵零部件有待研發(fā)。

自動(dòng)裝配機(jī)器人還未正式進(jìn)入美國對(duì)華商業(yè)管制清單，但是位于美國擬管制的14 項(xiàng)新興與關(guān)鍵技術(shù)之列，并且自動(dòng)裝配機(jī)器人的部分核心零部件如控制器、傳感器和末端執(zhí)行器已遭管制，因此應(yīng)在保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)精度的提升，以防未來被管制而阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過專利分析，發(fā)現(xiàn)中國自動(dòng)裝配機(jī)器人的IPC 分類號(hào)主要集中在B25J（機(jī)械手）、B23K（焊接）、B65G（運(yùn)輸或貯存裝置），可以看出中國在自動(dòng)裝配機(jī)器人的技術(shù)集中于機(jī)器人的本體研發(fā)設(shè)計(jì)。中國電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2021 年）》中提到，隨著智能時(shí)代的到來，機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)不再是局限于本體的靈活性和自動(dòng)化，而更多的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)該圍繞安全的人機(jī)協(xié)同、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)方向展開[11]。對(duì)于中國工業(yè)機(jī)器人的控制器、傳感器等受管制的現(xiàn)狀，應(yīng)多關(guān)注工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展。

剩余的子領(lǐng)域機(jī)器人均屬于特種機(jī)器人，相較于工業(yè)機(jī)器人，特種機(jī)器人的工作環(huán)境和作業(yè)條件要求更為復(fù)雜，因此特種機(jī)器人的技術(shù)攻克主要集中于其自身結(jié)構(gòu)、控制單元、自身防護(hù)及環(huán)境兼容性。中國在國家863 計(jì)劃支持下，已在水下機(jī)器人、微操作機(jī)器人和管道機(jī)器人等方面已開展相關(guān)研究，取得了一定的研究成果，這也是水下機(jī)器人和微型機(jī)器人的技術(shù)能力得分高于其他種類的特種機(jī)器人的一大原因[13]。雖然中國特種機(jī)器人發(fā)展較早，但是未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，自主創(chuàng)新成果少，總體上與技術(shù)發(fā)達(dá)國家還有一定差距。

首先，對(duì)于商業(yè)管制清單中明確列出受管制的水下工作機(jī)器人、高空作業(yè)機(jī)器人、排爆機(jī)器人和抗輻射機(jī)器人進(jìn)行分析。中國水下機(jī)器人發(fā)展較早，具備一定的研究基礎(chǔ)，技術(shù)能力得分差距較小。水下機(jī)器人的全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量排名前3 位的專利權(quán)人分別為哈爾濱工程大學(xué)、沈陽自動(dòng)化研究所和浙江大學(xué)，均為中國的研究機(jī)構(gòu)，可見中國在水下機(jī)器人方面取得了一定的研究成果。2018 年，“海星6000”機(jī)器人是中國首臺(tái)自主研制成功的6 000 m 級(jí)有纜遙控水下機(jī)器人裝備，已在多個(gè)海域獲取了環(huán)境樣品和數(shù)據(jù)資料，然而日本早于1993 年就已研發(fā)成功工作水深為11 000 m 的深海無人潛器“海溝號(hào)”[14]，結(jié)合美國對(duì)中國水下機(jī)器人的傳感器方面的管制，其與國外領(lǐng)先機(jī)構(gòu)在探測(cè)水平、導(dǎo)航定位等方面仍存在較大的技術(shù)差距，未來要加大力度開展水下機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)如動(dòng)力驅(qū)動(dòng)技術(shù)、通信與導(dǎo)航技術(shù)以及控制技術(shù)的研究。高空作業(yè)機(jī)器人、排爆機(jī)器人和抗輻射機(jī)器人技術(shù)能力差距值相當(dāng)，這3 類特種機(jī)器人在中國的研究起步都比較晚，缺乏自主研究基礎(chǔ)。排爆機(jī)器人、高空作業(yè)機(jī)器人和抗輻射機(jī)器人都是應(yīng)用于高危環(huán)境下的處理設(shè)備，中國與國外先進(jìn)研究發(fā)展的差距主要是對(duì)于環(huán)境的耐受及識(shí)別應(yīng)急程度，即使有部分研究成果，也因?yàn)榧夹g(shù)精度不足而缺乏可靠性，從而遭到了美國的相應(yīng)管制，未來的發(fā)展中應(yīng)注重環(huán)境適應(yīng)性、智能程度以及發(fā)展形態(tài)等方面的發(fā)展。

其次，被美國列入擬管制技術(shù)但還未進(jìn)入商業(yè)管制清單的微型機(jī)器人和微型無人機(jī)。由技術(shù)能力差距值可以看出，中國的微型機(jī)器人和微型無人機(jī)與美國的差距最大，尤其是微型無人機(jī)，技術(shù)能力差距值高達(dá)0.421。中國在國家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃等的資助下，高等院校和科研院所針對(duì)微型機(jī)器人和微操作系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并分別研制了原理樣機(jī)[15]。微型機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，逐漸延伸至醫(yī)療等領(lǐng)域。作為潛在的被管制對(duì)象，中國應(yīng)加大研發(fā)力度，在微機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)中逐步使用能實(shí)現(xiàn)大輸出力矩、高運(yùn)動(dòng)精度和強(qiáng)行進(jìn)能力等運(yùn)動(dòng)特性的新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。微型無人機(jī)的技術(shù)能力差距值在子領(lǐng)域機(jī)器人中最高。微型無人機(jī)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域最早由美國提出，隨著技術(shù)的發(fā)展，一些民用微型無人機(jī)也相繼問世。目前美國是微型無人機(jī)領(lǐng)域技術(shù)最為先進(jìn)的國家，微型無人機(jī)的全球?qū)＠暾?qǐng)量排名前30 位的主要申請(qǐng)人中有21 家美國機(jī)構(gòu)，占比為70%，涉及WING 航空公司、威羅門飛行公司、波音、霍尼韋爾、高通等大企業(yè)。中國僅有兩家機(jī)構(gòu)上榜，分別是大疆公司和北京航空航天大學(xué)。對(duì)比中美兩國微型無人機(jī)的技術(shù)布局，發(fā)現(xiàn)美國的技術(shù)集中在G06F（電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理）、H04W（無線通信網(wǎng)絡(luò)）、H04L（數(shù)字信息的傳輸）、G06N（基于特定計(jì)算模型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)），技術(shù)重點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)以及電通信技術(shù)；而中國的技術(shù)布局則集中在B64C（飛機(jī)、直升機(jī)）、B64D（用于與飛機(jī)配合或裝到飛機(jī)上的設(shè)備）、G05D（非電變量的控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)）、G01S（無線電定向、無線電導(dǎo)航），技術(shù)重點(diǎn)偏向于裝置設(shè)計(jì)及無線電控制系統(tǒng)，可見中國與美國在微型無人機(jī)方面的主要差距在于高精度導(dǎo)航控制和通信系統(tǒng)。

最后，關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的核心零部件，如末端執(zhí)行器、傳感器、控制器和減速器等。減速器和伺服電機(jī)的技術(shù)能力差距值最大，其中減速器的差距尤為突出。核心零部件占工業(yè)機(jī)器人總成本的72%，其中減速器占36%[16]。減速器有諧波減速器和旋轉(zhuǎn)矢量減速器兩種，目前中國的諧波減速器可以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但是旋轉(zhuǎn)矢量減速器的80%市場(chǎng)份額依賴進(jìn)口。伺服電機(jī)雖與國外差距逐年縮小，部分實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但在精度、速度和性能方面仍存在不足?？刂破鞑罹嘀德愿哂谀┒藞?zhí)行器，相對(duì)而言，控制器是中國與國外技術(shù)差距最小的領(lǐng)域，但依然受到高精度及高性能方面的管制；中國的機(jī)器人傳感器存在精度不夠、性能不高等問題，應(yīng)提高對(duì)環(huán)境的判別能力。而末端執(zhí)行器的技術(shù)能力差距值最低為-0.034，甚至反超美國，這是因?yàn)橹袊I(yè)機(jī)器人的專利主要是集中在機(jī)器人的本體設(shè)計(jì)，多圍繞夾具、機(jī)械臂關(guān)節(jié)等技術(shù)分支進(jìn)行專利布局，技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)在保持現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，避免受到商業(yè)管制的影響。

4 結(jié)論與建議

4.1 研究結(jié)論

由上述分析結(jié)果可以得到以下3 點(diǎn)結(jié)論：（1）美國對(duì)于中國機(jī)器人領(lǐng)域的管制項(xiàng)目主要集中在子領(lǐng)域機(jī)器人和核心零部件兩個(gè)方面，其中子領(lǐng)域機(jī)器人中，受管制的是工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人兩種。（2）關(guān)鍵技術(shù)能力值差距最小的是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的自動(dòng)裝配機(jī)器人。特種機(jī)器人領(lǐng)域的水下工作機(jī)器人、高空作業(yè)機(jī)器人、排爆機(jī)器人、抗輻射機(jī)器人、微型機(jī)器人和微型無人機(jī)技術(shù)能力差距值依次增加，其中微型無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)能力差距值最大。（3）核心零部件層面，首先末端執(zhí)行器得益于中國專利對(duì)于機(jī)器人本體設(shè)計(jì)的專利布局，其關(guān)鍵技術(shù)能力差距值最小，甚至反超美國；其次控制器和傳感器的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，存在精度和性能的缺陷；而工業(yè)機(jī)器人的核心零部件伺服電機(jī)和減速器的技術(shù)能力差距值都較高，技術(shù)差距較大。

4.2 發(fā)展建議

第一，完善機(jī)器人產(chǎn)業(yè)政策，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支持。通過聚焦國家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)需求，明確機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)及目標(biāo)定位，加強(qiáng)機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)支持力度，如加強(qiáng)設(shè)立機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基金、組建機(jī)器人創(chuàng)新聯(lián)合體、加快培養(yǎng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才等舉措的政策布局，發(fā)揮政策的合理引導(dǎo)與精準(zhǔn)扶持優(yōu)勢(shì)。合理優(yōu)化配置要素資源，構(gòu)建科技、產(chǎn)業(yè)、金融、人才和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面的政策協(xié)調(diào)機(jī)制，積極給予資金支持，形成政產(chǎn)學(xué)研用深度融合的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

第二，關(guān)注工業(yè)機(jī)器人智能化發(fā)展，保持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于中國機(jī)器人領(lǐng)域相對(duì)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展前沿的研發(fā)熱點(diǎn)，對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行更新迭代，保持在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)揮先發(fā)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前機(jī)器人的全球發(fā)展趨勢(shì)越來越偏向于安全的人機(jī)協(xié)同、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)方向，而非先前的僅局限于本體的靈活性和自動(dòng)化的技術(shù)。在工業(yè)機(jī)器人智能化的全球趨勢(shì)下，中國應(yīng)多關(guān)注具備優(yōu)勢(shì)的自動(dòng)裝配機(jī)器人的智能化發(fā)展，深度結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)，培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人具備更加智能的感知、決策和執(zhí)行能力以及更加精準(zhǔn)的定位和導(dǎo)航能力，實(shí)現(xiàn)符合未來發(fā)展趨勢(shì)的人機(jī)協(xié)同生產(chǎn)、精細(xì)化生產(chǎn)等。

第三，加強(qiáng)特種機(jī)器人的環(huán)境耐受及識(shí)別應(yīng)激性能。特種機(jī)器人在軍事領(lǐng)域尤其是高危環(huán)境中的應(yīng)用是十分必要的，因此應(yīng)大力拓展機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，加強(qiáng)對(duì)于特種機(jī)器人的技術(shù)攻關(guān)，提升特種機(jī)器人的環(huán)境耐受及識(shí)別應(yīng)急性能，推動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)集成商專注細(xì)分領(lǐng)域特定場(chǎng)景和生產(chǎn)工藝。中國與美國在微型無人機(jī)方面的主要差距在于高精度導(dǎo)航控制和通信系統(tǒng)，對(duì)于環(huán)境耐受及識(shí)別應(yīng)激的要求都非常之高，因此未來中國應(yīng)加強(qiáng)此方面的技術(shù)攻關(guān)。

第四，提升機(jī)器人領(lǐng)域核心零部件的精度、速度等關(guān)鍵性能。由于中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步較晚，因此伺服電機(jī)、減速器等核心零部件與國外在精度、速度和性能方面存在較大差距。如減速器中的旋轉(zhuǎn)矢量減速器嚴(yán)重依賴進(jìn)口，未來應(yīng)著重提升旋轉(zhuǎn)矢量減速器的相關(guān)技術(shù)水平，加強(qiáng)核心零部件及核心技術(shù)的攻關(guān)和提升產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力，提高機(jī)器人核心零部件的功能、性能和可靠性；伺服電機(jī)雖已部分實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但在精度、速度和性能方面仍有待提升，未來中國應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注伺服電機(jī)的精度、性能提升。