[科学技术]《2020中国服务机器人产业发展研究报告》发布

编辑|刘

从全球来看，机器人是衡量国家创新能力和产业竞争力的重要指标，已经成为新一轮全球科技和产业革命的重要切入点。人工智能技术的突破和核心部件成本的降低加速了服务机器人在各个领域的渗透。

五年来，中国服务机器人产业增速高于全球平均增速，市场规模占全球市场25%以上。同时在产业链和产业环境上具有全球竞争优势，有望成为未来服务机器人领域的全球领导者。在疫情的催化下，在几年持续高速增长的基础上，中国服务机器人产业未来将继续快速扩张，潜力巨大。

认清发展现状，理清发展逻辑，紧跟发展机遇，是行业内所有参与者应该努力的方向。因此，本报告在梳理服务机器人产业链的基础上，重点对服务机器人的上游核心技术模块和下游终端应用进行纵向分析，探索中国服务机器人产业的发展现状，展示服务机器人产业目前的发展阶段、关键影响因素、未来机遇和挑战。

重点研究的范围和内容

服务机器人的应用场景复杂多样，具体细分有很多种。可应用于零售、物流、医疗、教育、安保等多个行业和场景，实现引导接待、物流配送、保洁、陪教、安检等多元化、复合型功能。结合大量桌面调研和专家访谈，益鸥智库以应用场景和实现功能为划分标准，研究内容集中在3大类下9大功能的服务机器人。

研究内容以产业链为基础，对服务机器人的上游核心技术模块和下游终端应用进行纵向分析。其中，技术模块的内容相对较低。报告基本梳理了技术模块、主要参与者和技术解决方案的发展现状和趋势，呈现了服务机器人行业技术水平的基本发展情况；终端应用占据了很大的研究份额，从应用需求属性、商业模式、行业竞争格局和发展趋势等角度探讨了服务机器人落地应用的发展现状和趋势。

核心技术模块分析

服务机器人产品的应用程度取决于环境意识、运动控制、人机交互、操作系统和芯片等技术发展的成熟程度。

环境感知技术是实现机器人技术体系的基础和前提，它与智能机器人的地图构建和运动控制功能密切相关。系统中的单个传感器一般只能获取环境的信息段或被测物体的部分信息，而机器人需要整合多通道数据信息，处理复杂情况。因此，机器人对环境的感知大多通过激光雷达、摄像机、毫米波雷达、超声波传感器和全球定位系统五种传感器及其组合来实现自主运动功能。

运动控制技术是机器人稳定运行的保证，定位导航和运动协调控制是两个关键的研究方向。Slam技术是目前应用广泛的导航技术。舵机是步态服务机器人的核心部件和成本部件，可以驱动和控制服务机器人的关节运动。关节越多，需要的转向器越多，对转向器扭矩的要求就越高。

基于语音的人机交互是人机交互技术最重要的形式之一。它以语音为主要信息载体，使机器像人类一样具有“听、说、自然互动、答题”的能力。它的主要优点是使用门槛低，信息传递效率高，手和眼睛自由。体感交互是融合实时动态捕捉、图像识别、语音识别、vr等技术衍生出来的交互方式。未来机器人有望成为高级体感交互的载体。

操作系统可以有效提高机器人R&D码的重用率，简化在各种机器人平台之间创建复杂、鲁棒的机器人行为的任务。Android系统和ros(机器人操作系统)是世界上主流的机器人操作系统。中国自主开发的智能机器人操作系统还在开发中，大多数公司都是基于底层主流操作系统的开源架构进行进一步开发，使其适合自己的个性化应用。

机器人在定位导航、视觉识别、处理传输、规划执行等方面需要不同类型的芯片。，所以芯片对机器人起着至关重要的作用。一般在一个机器人中，几个支持芯片会组装接口，然后统一连接到微控制器上。与国外相比，我国通用芯片技术的发展水平还有很长的路要走，不可能在短期内完全扭转落后的格局；在人工智能芯片领域，中国的发展目前处于世界前列，有望通过其现有的技术优势增强国际影响力，成为生态建设的重要组成部分。

终端应用分析

家庭服务机器人

在个人/家庭领域，主要是效率提升、教育、娱乐、休闲等基本需求。目前市场上还有很多产品功能复杂，定位不清，同时还有早教、娱乐、家政等多种功能叠加。因此，本研究主要关注工具机器人和教育机器人，不包括娱乐机器人和家政机器人。

工具型家庭服务机器人具有明显的消费品属性，市场规模和行业发展速度由消费者需求驱动。因此，衡量工具式家庭服务机器人的落地场景是否具有空发展的主要因素是是否有需求、使用频率和个性化需求程度。其中，扫地机器人近年来发展势头尤为强劲，2012-2018年产品的cagr达到61%，这与家庭场景中清洁需求刚性需求、需求频率高、个性化程度低的特点密切相关。

人工智能技术的发展推动了整个教育机器人市场的转型。总体而言，教育机器人的发展现状如下:一方面，教育仍然是人工智能商业化的重要领域。从目前行业整体产品水平来看，进入门槛比较低，很多参与者构建了一个产业生态；另一方面，在过去，教育机器人还不够成熟，大多数仍然扮演着玩具的角色，它们的真正价值没有得到充分体现，这逐渐消耗了消费者对行业的新鲜感。

因此，业界正在逐步回归教育的本质，希望人工智能技术与教育应用深度结合，创造实用价值。教育陪伴机器人领域的参与者在不断创新，拓展教育的价值；兰州理工、优必轩等蒸汽教育机器人公司也早就致力于通过人工智能技术实现蒸汽教育的真正赋权，培养学生在实践中的创新思维和解决复杂问题的能力。

医疗服务机器人

随着医学、工程学、机器人学在技术层面的不断突破，新材料、大数据、人工智能与医疗领域的结合越来越紧密，需求层面的医疗理念也在不断完善和变化，人们对高端医疗服务的需求也在不断提高，因此医疗机器人的产业化应用将成为大势所趋。

中国医疗机器人市场规模不断扩大，应用效果良好，市场渗透率不断提高。但从整体开发阶段来看，医疗机器人还处于初步引进阶段，产品本身的技术水平和医务人员的操作能力都需要不断培养。

目前，在医疗机器人市场上，由于应用范围、优惠政策等因素，医疗康复机器人已经成为中国市场上最大的医疗机器人类别；医疗辅助机器人由于技术相对简单的特点和社区、养老区等需求增长因素的扩大而迅速扩张；虽然医疗手术机器人在早期经历了快速发展，但由于应用成本高，市场推广进度相对缓慢，目前市场份额相对较小；医疗物流机器人应用场景多样化，技术难度和产品价格相对较低，空室市场仍在扩大。

医用机器人是一门跨越医学和工程学的综合性学科，研发周期长，门槛高。因此，未来需要建立一个政、工、学、研、医、资相结合的平台，将技术、人才、资金、高校、政府、医院等要素连接在一起，提高资源之间的紧密联系和合作的深度，共同促进医疗机器人产业的繁荣发展。

公共服务机器人

目前，公共服务机器人的应用主要集中在餐馆、酒店、银行、医疗保健和一些娱乐场所。从商业用途和商业价值来看，具有较大着陆规模和实际应用价值的机器人主要包括引导接收机器人、终端配送机器人和智能安防机器人，它们各自的价值取向大相径庭。猎户座空、纪昀科技、高辛机器人等一系列公司在发展过程中找到了自己的价值定位，逐渐成为行业各领域的优秀竞争对手。

从公共服务机器人行业参与者的整体分布来看，目前赛道并不拥挤，行业还没有进入激烈竞争阶段。目前的商业应用困境主要来源于技术沉淀不足，难以找到准确的行业需求。

一友智库认为，技术积累、情景积累、稳定的供应链是判断公司发展潜力的三大因素，涵盖了内外部因素和供需侧因素，是判断公司在行业内能否保持长期竞争力的重要依据。而行业参与者不仅要结合自身的特点和优势，还要从场景需求的真实性、客户的支付意愿和产品的规模三个因素来考虑落地场景。

趋势展望

虽然整个服务机器人行业还处于发展初期，但市场只是需要持续存在，服务机器人的形式和服务场景丰富多样。从各公司目前的发展经验来看，从点到点开始，再逐步把业务拓展到区域，是比较靠谱的发展路径。机器人现阶段很难做到普适性，只有根据具体垂直领域的需求深化业务，才能真正实现价值。

服务机器人的价值不仅在于代替人，帮助他人完成工作，还在于未来与其他终端设备互联，实现数字化。以人工智能、云计算、物联网为代表的技术，将推动服务机器人行业智能化、创新化、数字化。机器人有望成为未来场景数据的入口和连接器，成为实现整个场景数字化和云边端协同集成的重要环节。

本文仅呈现部分研究内容，更多内容可从完整报告《2020年中国服务机器人产业发展研究报告》下载。