人机共融是指在协作区域内，人与机器进行直接交互，协作区域即为机器人和人类可以同时工作的区域。随着互联网、工业物联网的发展，机器人的发展会更集中于多机器人协同，更强调人机共融。未来共融机器人将实现与环境、人和其他机器人之间的共融，具备多模态传感的机器人将能够更好地理解人类的需求，为生产和生活提供更多的便利。本文对“人机共融关键技术”进行SCI论文及专利进行分析，具体结果如下。

　　文献分析

　　为检索出与“人机共融关键技术”相关的研究与综述论文，构建检索策略1，在WebofScience数据库中，共检索到2234篇论文（检索时间2018年10月）。其中，期刊论文（Article）1947篇、综述性论文（Review）44篇。并对检索出的数据采用TDA和Excel等工具进行分析，结果如下。

　　1、研究产出分析

　　（1）年代分布

　　从检出结果看，“人机共融关键技术”的SCI论文最早出现于1941年，此后二十年间发展较为缓慢，1962~1990年，“人机共融关键技术”SCI发文出现第一个发展高峰，1991~2017年SCI发文出现第二个发展高峰，2016年发文量最多，达到85篇。

　　（2）国家（地区）分布

　　全球共有70多个国家（地区）开展了“人机共融关键技术”的研究，其前二十位的国家（地区）排名见下图（图2）。发文量前十位的国家（地区）分别是美国、日本、德国、中国、英国、法国、意大利、加拿大、韩国和台湾地区，上述十个国家（地区）在“人机共融关键技术”主题中的发文量占总量的70.9%。

　　从国家（地区）角度看，美国在该主题的研究中占有绝对优势，其发文量占全部论文的21.17%；位居第二位的是日本，其发文量占全部论文的9.18%，中国在该领域的发文量全球排名第四位，发文量占总量的6.62%。

　　（3）机构分布

　　表1列出了全球发表的关于“人机共融关键技术”的前二十位发文机构。其中，美国6家，日本5家，中国、荷兰、墨西哥、以色列、希腊、新加坡、意大利、加拿大和印度各1家，发文量排名前5位的机构依次是日本东京大学、美国麻省理工学院、荷兰代尔夫特理工大学、中国科学院和美国加州理工学院。前二十位发文机构以高校和科研院所为主，只有东芝公司一家企业。

　　（4）期刊分布

　　该主题发表论文涉及期刊800多种，发文量最多的前五种期刊分别是：INDUSTRIAL ROBOT AN INTERNATIONAL JOURNAL（48篇）、ERGONOMICS（41篇）、ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS（37篇）、LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE（36篇）和ROBOTICA（36篇）。

　　2.国家（地区）被引频次分析

　　对全球发表的关于“人机共融关键技术”研究论文的被引频次进行分析，以国家（地区）进行累积加和，并计算其篇均被引频次（表3）。总被引次数和篇均被引次的高低说明研究的影响力大小，其中，总被引次数表示国家（地区）在该研究领域的影响力，篇均被引次数表示发表论文的被关注的程度。

　　从被引总频次来看，前10位依次是美国、日本、德国、中国、英国、法国、意大利、加拿大、韩国和中国台湾地区。美国总被引频次达9334，遥遥领先于其它国家；其篇均被引频次为19.73，排在世界第2位。平均被引频次最高的国家是瑞士，达20.6。中国论文总数排第4位，总被引频次排在第5位，篇均被引频次排在第13位。

　　以发文量前10位国家（地区）的名称、发文量和及其篇均被引频次三个指标作气泡图，气泡大小表示篇均被引频次高低。由图可以直观看出，美国发文量位于第1位，篇均被引频次最高，达19.73。中国发文量居世界第4位，但篇均被引频次只有9.66，仅略高于韩国。

　　3.该领域研究技术主题分析

　　根据检索出的文献，通过TDA分析工具对关键词进行分析，排除无效概念，得到人机共融关键技术研究所涉及的高频关键词，将主题关键词分为四类：机器人结构设计、机器人控制方法、动态感知及交互、机器人操作系统（图4）。机器人结构设计包含人机界面、人机系统、电脑、安全、程序、软件、可靠性、管理、自动化、人机交流、集成、设备、监控、模拟器、设施、硬件、用户界面等。机器人控制方法涉及算法、控制器、参数、传感器、轨迹、手臂、移动机器人、分布、机器人系统、跟踪、合作机器人、机器人系统、协调、仿真结果等。动态感知及交互包含机械臂、图像、精度、信号、识别、速度、检测、神经网络、距离、手势、虚拟现实、噪音、可视化、人机界面、虚拟环境等。机器人操作系统涉及机器人、协作机器人、编程、协作、灵活性、组装、工业、人类机器人交互、工业应用。

　　4.小结

　　本部分对“人机共融关键技术”的国际基础性研究进行了文献分析，通过分析从整体上把握该领域国际发展态势，为科学决策提供支撑。

　　（1）   人机共融关键技术国际发展态势

　　“人机共融关键技术”的SCI论文最早出现于1941年，此后二十年间发展较为缓慢，1962-1990年，“人机共融关键技术”SCI发文出现第一个发展高峰，1991~2017年SCI发文出现第二个发展高峰，2016年发文量最多，达到85篇。

　　全球关于“人机共融关键技术”的研究涉及70多个国家（地区），美国是这方面研究最多的国家，中国发文量排名世界第四位。从机构角度来看，排名前五位的机构除了中国科学院之外均为国外机构，中国科学院排在全球的第四位。

　　（2）   人机共融关键技术主要研究内容

　　从“人机共融关键技术”研究所涉及的高频关键词可以看出主要研究内容涉及机器人结构设计、机器人控制方法、动态感知及交互、机器人操作系统等方面。从单个机构上来看，高校对“人机共融关键技术”的研究较多。从单个机构上来看，在发文前二十位机构中，美国有6个，在“人机共融关键技术”研究方面实力较强。

　　专利分析

　　在Derwent Innovations Index（DII）数据库中2，共检索到13534条专利文献（检索时间2018年9月）。对检索出的数据采用TDA和Excel等工具进行分析，结果如下。

　　1. 总体情况分析

　　（1）专利申请国家（地区）和时间分布

　　从全球的“人机共融关键技术”专利申请来看（图5），“人机共融关键技术”的专利技术最早可追溯到上世纪七十年代。在1994年前，全球人机共融关键技术专利年申请量不超过100条，进入1995年后，全球关于人机共融关键技术的专利申请量呈逐年稳步上升的态势。其中，2016年专利申请量达2314件。申请量最多的前5位国家分别是中国、日本、美国、法国和韩国。前苏联是最早开展人机共融关键技术研究的国家。

　　中国自1986年就有相关专利申请，前期发展缓慢，近十年来中国发展迅速，2003年后中国的专利年申请量超过美国，成为世界第一。中国的专利申请变化趋势与国际专利申请趋势大致相同，但是时间跨度上滞后于国际申请15年。

　　（2）   专利技术国家（地区）分布

　　从专利技术的国家（地区）来源来看，中国的专利技术最多，占总数的76.30%；其次是日本，占总数的6.87%。从专利技术的市场分布来看，专利主要分布于中国、美国、日本、WO和欧洲。中国、日本及美国等国是基本的技术输出国。

　　（3）   主要申请人分析

　　从检索结果看，专利申请数量位居前10位的机构有8家为企业（表4），一家为高校，另一家为个人申请。其中中国4家，日本3家，美国、德国和韩国各1家。

　　（4）   中国专利权人情况分析

　　中国在“人机共融关键技术”领域申请专利排名前五位的研发机构/个人分别是国家电网公司、中兴通讯公司、CHENY、华南理工大学、上海交通大学。

　　（5）   人机共融关键技术技术主题分析

　　基于专利题名和摘要关键词绘制“人机共融关键技术”研发主题布局专利地图，由图7可以看出，“人机共融关键技术”领域关注主题明显集中于输入-输出信号（input output signal）、移动电话（mobilefhone）、充电电力（chargeele ctric power）、用户语言文本信息库通信（user language text information base communication）、图像视频信息处理（image video involve）等方向。

　　2. 小结

　　本部分对“人机共融关键技术”主题进行了专利文献分析。

　　全球专利文献中关于“人机共融关键技术”的专利技术研究可以回溯到上世纪七十年代，进入1995年后，专利申请量呈逐年稳步上升的发展态势。申请量最多的前5位国家分别是中国、日本、美国、法国和韩国。中国自1986年就有相关专利申请，前期发展缓慢，近十年来中国发展迅速，中国的专利申请变化趋势与国际专利申请趋势大致相同，但是时间跨度上滞后于国际申请15年。

　　从专利技术的国家（地区）来源来看，中国的专利技术最多，占总数的76.30%；其次是日本，占总数的6.87%。从专利技术的市场分布来看，专利主要分布于中国、美国、日本、WO和欧洲。中国、日本及美国等国是基本的技术输出国。

　　专利申请数量位居前10位的机构有8家为企业，一家为高校，另一家为个人申请。其中中国4家，日本3家，美国、德国和韩国各1家。中国在“人机共融关键技术”领域申请专利排名前五位的研发机构/个人分别是国家电网公司、中兴通讯公司、CHENY、华南理工大学、上海交通大学。

　　“人机共融关键技术”研究所涉及的技术主题主要集中于输入-输出信号（input output signal）、移动电话（mobilefhone）、充电电力（charge electric power）、用户语言文本信息库通信（user language text information base communication）、图像视频信息处理（image video involve）等方向。

　　（作者单位：中科院文献情报中心咨询服务部）

　　参考文献

　　1检索策略：主题=("Coexist* Cooperat* Cognit* Robot*"

　　Or

　　"TriCoRobot*" or "manmachine" or "personmachine" or "Collaborat* Robot*" or "Cooperat* Robot*" or "Coexist* Robot*" or "Collaborat* Robot*" or "Cooperat* Robot*" or "Coexist*Robot*")

　　2检索策略：主题=("Coexist* Cooperat* Cognit* Robot*" or "TriCoRobot*" or "manmachine" or "personmachine" or "Collaborat* Robot*" or "Cooperat* Robot*" or "Coexist* Robot*" or "Collaborat* Robot*" or "Cooperat* Robot*" or "Coexist* Robot*")