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機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

一、服務(wù)機器人行情

（一）種類多，應(yīng)用廣

服務(wù)機器人是機器人家族中的一個年輕成員，到目前為止尚沒有一個嚴(yán)格的定義。不同國家對服務(wù)機器人的認(rèn)識不同。

國際機器人聯(lián)合會經(jīng)過幾年的搜集整理，給了服務(wù)機器人一個初步的定義：服務(wù)機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。這里，我們把其它一些貼近人們生活的機器人也列入其中。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，目前服務(wù)機器人可分為個人（家庭）服務(wù)機器人和專業(yè)服務(wù)機器人兩大種類。個人（家庭）服務(wù)機器人包括家政機器人、休閑娛樂機器人以及助老助殘機器人，而專 業(yè)機器人則包括物流機器人、防護機器人、場地機器人、商業(yè)服務(wù)機器人和醫(yī)療機器人。

（二）多因素驅(qū)動行業(yè)發(fā)展

1、勞動力成本上升和消費升級推動行業(yè)需求增長

勞動力人口下降推動了勞動力成本的上升。數(shù)據(jù)顯示我國勞動力人口逐漸下降，16-59 周歲 人口數(shù)量在 2012 年時為 9.37 億人，占總?cè)丝诒戎貫?69.2%，隨后逐年下降，2018 年勞動力人 口總數(shù)為 8.97 億人，占總?cè)丝诒戎?64.3%，同比減少 470 萬人，比重下降 0.6 個百分點，勞動 力人口的持續(xù)下降推高了我國勞動力的成本。

我國城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員工資從 2000 年的 9333 元增長至 2018 年的 82413 元，年均復(fù)合增 長率為 12.86%。且人口結(jié)構(gòu)老齡化使得勞動力的供給繼續(xù)減少，進一步推高了人力成本，從而 加強了對于“機器人替人”的需求。

第三產(chǎn)業(yè)占比提高提升了對服務(wù)機器人的需求。我國第三產(chǎn)業(yè)在 GDP 中的占比持續(xù)提升， 2019 年我國第三產(chǎn)業(yè)占 GDP 的比重已增加至 53.9%。我國第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)占比從 2000 年的 27.5%提升至 2018 年的 46.3%。第三產(chǎn)業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，其占比的提升有望推動服務(wù)機 器人需求的增長。

消費升級推動行業(yè)需求增長。數(shù)據(jù)顯示，2019年我國城鎮(zhèn)居民人均可支配收入為42359元， 同比增長 7.9%，近 10 年的年均復(fù)合增長率為 9.45%。2019 年最終消費支出對 GDP 增長的貢 獻率為 57.8%，長期看我國消費升級的趨勢仍將繼續(xù)。在長期消費升級的趨勢下，行業(yè)有望保持 增長。

隨著生活節(jié)奏的加快，人們希望從繁瑣的家務(wù)中解脫出來，而家政機器人的出現(xiàn)使人們的生活更加便利，也滿足了人們追求高品質(zhì)生活的需求。同時年輕一代消費者對于智能產(chǎn)品的消費需求不斷升級，從智能手機到智能穿戴、智能家居、智能車載等，從單純的工具性應(yīng)用到情感交流、 日常陪護，服務(wù)機器人正逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?/span>

2、技術(shù)進步推動行業(yè)發(fā)展

服務(wù)機器人的主要功能包括導(dǎo)航定位、運動控制和人機交互，涉及的主要技術(shù)分別為 SLAM （定位和地圖創(chuàng)建）、液壓控制/電機控制、人工智能技術(shù)。

①導(dǎo)航定位技術(shù)使服務(wù)機器人能夠感知周圍環(huán)境，并自主規(guī)劃路徑進行移動，目前的掃地機器人、送餐機器人、配送機器人等的核心就是導(dǎo)航定位技術(shù)。按照所實現(xiàn)的功能劃分，自主定位導(dǎo)航技術(shù)主要包括了自主地圖構(gòu)建（基于現(xiàn)有地圖、離線地圖及同步定位和建圖）、實時環(huán)境定位（同步定位和建圖與信標(biāo)定位等）、導(dǎo)航（全局、局部路徑規(guī)劃及障礙物規(guī)劃）、傳感器技術(shù)（激 光雷達、深度攝像頭等）。

②運動控制技術(shù)則賦予了服務(wù)機器人按需求進行運動的能力，核心技術(shù)包括控制傳感器、伺服舵機、減速器等，舵機機器人就是以運動控制技術(shù)為核心的服務(wù)機器人。除部分特定領(lǐng)域機器人外，市面上多數(shù)服務(wù)機器人為穩(wěn)定型和可靠性更強的輪式或履帶式，但從長遠的角度來看，隨著服務(wù)機器人服務(wù)范圍的擴大，行走環(huán)境也將變得多樣（如樓梯），因此足式機器人才是未來發(fā) 展的趨勢，而足式機器人也對運動控制技術(shù)提出了更高的要求。

③人工智能技術(shù)大幅提高了服務(wù)機器人的智能化程度，不僅使機器人具備了基本的語言溝通能力、圖像識別能力，甚至賦予了機器人情感交流和強大的邏輯計算能力。此外，利用深度學(xué)習(xí)算法，并加以大量數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，服務(wù)機器人就可以模仿人類形成自己的一套做事方法，并在之后 加以運用。

技術(shù)進步能夠更好的滿足下游需求。服務(wù)機器人是技術(shù)驅(qū)動型行業(yè)，其性能滿足人們的需求是產(chǎn)品大規(guī)模推廣的先決技術(shù)條件。隨著技術(shù)的進步，服務(wù)機器人產(chǎn)品的性能不斷提升，行業(yè)有望迎來高速增長。以掃地機器人為例，在行業(yè)發(fā)展的初期，掃地機器人為隨機碰撞式，存在漏掃、重復(fù)清掃、容易被困等諸多問題，產(chǎn)品接受度不高。隨著技術(shù)進步和產(chǎn)品性能的提升，掃地機器人逐漸跨過了夠用、好用兩個門檻，行業(yè)迎來了高速增長，并誕生出科沃斯、石頭科技兩家上市 公司。

目前在服務(wù)機器人的三大技術(shù)中，導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展相對成熟，以導(dǎo)航技術(shù)為核心的產(chǎn)品也 更早成熟，比如掃地機器人、無人機等。此外，物聯(lián)網(wǎng)、5G 以及云計算的發(fā)展，都將為行業(yè)注 入增長動力。

技術(shù)成熟和規(guī)模效應(yīng)帶來產(chǎn)品價格下降，從而推動行業(yè)成長。服務(wù)機器人目前處于行業(yè)發(fā)展的早期階段，研發(fā)費用較高，并且規(guī)?；潭炔桓?，因此產(chǎn)品價格高啟。隨著技術(shù)的成熟和產(chǎn)品滲透率提升后的規(guī)模效應(yīng)，服務(wù)機器人產(chǎn)品的價格將會呈現(xiàn)出下降趨勢。而服務(wù)機器人價格的下 降也將加快其滲透率的提升，從而推動行業(yè)增長。

3、服務(wù)機器人不斷拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域

隨著行業(yè)的發(fā)展，服務(wù)機器人也在“人做不到的事”和“人不愿意做的事”上大展身手，從而創(chuàng)造出新的需求。例如一些專業(yè)機器人在極端環(huán)境和精細(xì)操作等特殊領(lǐng)域中的應(yīng)用，比如達芬 奇手術(shù)機器人、反恐防暴機器人、軍用無人機等。

其中，達芬奇手術(shù)機器人可以輔助醫(yī)生進行手術(shù)，可以完成一些人手無法完成的極為精細(xì)的動作，手術(shù)切口也可以開的非常小，從而加快患者的術(shù)后恢復(fù)；而反恐防暴機器人可用于替代人們在危險、惡劣、有害的環(huán)境中進行探查、排除或銷毀爆炸物，此外還可應(yīng)用于消防、搶救人質(zhì)、以及與恐怖分子對抗等任務(wù)；軍用無人機可應(yīng)用于偵察預(yù)警、跟蹤定位、特種作戰(zhàn)、精確制導(dǎo)、 信息對抗、戰(zhàn)場搜救等各類戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。

4、政策支持為行業(yè)發(fā)展保駕護航

為促進我國服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，工信部等部委陸續(xù)出臺一系列政策。國家發(fā)改委、工 信部和財政部 2016 年共同制定的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》明確，到 2020 年，我 國實現(xiàn)服務(wù)機器人年銷售收入超 300 億元，在國家政策的引導(dǎo)下，我國服務(wù)機器人發(fā)展迅速。

（三）中國服務(wù)機器人市場快速增長

1、服務(wù)機器人行業(yè)發(fā)展迅速，市場空間巨大

根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，2018年全球服務(wù)機器人市場規(guī)模為92.5億美元，近5年復(fù)合增長率為23.5% 其中家用服務(wù)機器人、醫(yī)療服務(wù)機器人和公共服務(wù)機器人市場規(guī)模分別為 44.8 億美元、25.4 億 美元和 22.3 億美元。

2018 年中國服務(wù)機器人的市場規(guī)模為 18.4 億美元，占全球市場的比例為 19.9%，中國服務(wù) 機器人市場規(guī)模近五年的復(fù)合增長率為 40%，增長速度快于全球市場。中國電子學(xué)會預(yù)計，隨 著停車機器人、超市機器人等新興應(yīng)用場景機器人的快速發(fā)展，2021 年我國服務(wù)機器人市場規(guī) 模有望接近 40 億美元。

服務(wù)機器人市場空間巨大，麥肯錫咨詢將機器人列入影響未來的12項顛覆性技術(shù)，并預(yù)測到 2025年，先進機器人在在制造業(yè)、醫(yī)療和服務(wù)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用可創(chuàng)造1.7萬億—4.5萬億美元的 產(chǎn)值。其中，應(yīng)用于人體功能增強的機器人領(lǐng)域?qū)?chuàng)造6000億—2萬億美元的產(chǎn)值；在外科手術(shù) 機器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造2000億—6000億美元的產(chǎn)值；在家庭服務(wù)機器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造2000億—5000 億美元的產(chǎn)值；在商用服務(wù)機器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造1000億—2000億美元的產(chǎn)值。

2、我國已涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的服務(wù)機器人企業(yè)

從產(chǎn)業(yè)鏈上看，服務(wù)機器人的上游為零部件廠商，包括芯片、傳感器、舵機、減速器等；中 游包括系統(tǒng)集成商、本體制造商；下游產(chǎn)品主要分為個人/家庭和專業(yè)兩類，分別面向 C 端和 B 端用戶，產(chǎn)品最終面向各個細(xì)分的服務(wù)領(lǐng)域。

服務(wù)機器人行業(yè)起步較晚，尚處于發(fā)展的早期階段，我國與國外處于相近的發(fā)展水平，并且已經(jīng)涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的企業(yè)，如醫(yī)療消毒服務(wù)機器人企業(yè)獵戶星空，迎賓機器人企業(yè)達闥，掃地機器人企業(yè)科沃斯和石頭科技、無人機企業(yè)大疆、巡檢機器 人企業(yè)億嘉和、人形機器人企業(yè)優(yōu)必選等。

二、疫情對行業(yè)產(chǎn)生深遠影響

（一）疫情催生出對服務(wù)機器人的需求

新冠疫情防護最重要的就是減少人與人的直接接觸，同時在抗疫一線也面臨著人手不足的問題，服務(wù)機器人能夠較好地解決這些問題，在配送、醫(yī)療、巡檢領(lǐng)域發(fā)揮了較好的作用。尤其是 配送領(lǐng)域，實質(zhì)性的影響已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

1、配送領(lǐng)域

無人配送是指在物品流通環(huán)節(jié)中沒有或是少量人工參與，用機器替代人工或人機協(xié)作的配送方式。“最后一公里”是指物流配送的最后一個環(huán)節(jié)，由物流企業(yè)將貨物派送到客戶手中，存在節(jié)點多、場景復(fù)雜、成本高等問題。無人配送解決的是物流配送“最后一公里”的痛點，目的是 提高效率并降低人工成本，根據(jù)應(yīng)用場景的不同可分為室外配送和室內(nèi)配送。

（1）室外：社區(qū)和工業(yè)園區(qū)

室外配送的距離一般在 100 米以上，應(yīng)用的場景包括社區(qū)、工業(yè)園區(qū)等，目前室外配送以 配送無人車和無人機為主。配送范圍內(nèi)的人們下單后，調(diào)度中心系統(tǒng)會將訂單指派給配送車。無人車取貨之后，自動行駛到目的地社區(qū)無接觸配送點，隨后顧客自行取走貨箱中的物品。無人配送可以全程隔絕人們之間的接觸，例如，美團的無人配送車在此次疫情中就得到了較好地應(yīng)用， 為北京市順義區(qū)多個社區(qū)居民配送果蔬食品。

根據(jù)國家郵政局?jǐn)?shù)據(jù)，2019 年度中國的快遞業(yè)務(wù)量共有 635.2 億件，按照快遞員每天配送 100 件并且全年無休計算，對應(yīng)約 174 萬快遞員。數(shù)據(jù)顯示，美團點評大約有 50 萬的騎手，考 慮到其市場份額為 59.1%，則整個行業(yè)對應(yīng)約 85 萬的騎手。假定有 10%的快遞員和騎手被服務(wù) 機器人取代，并且每個服務(wù)機器人可以替代 2 個騎手，則對應(yīng)需求為 13 萬臺，參照市面上商用 服務(wù)機器人價格，按照單價 10 萬元計算，對應(yīng)的市場空間為 130 億元。

（2）室內(nèi)：醫(yī)院和寫字樓

室內(nèi)配送的距離一般在 100 米以內(nèi)，應(yīng)用場景包括醫(yī)院、寫字樓、餐廳等。室內(nèi)配送的距 離相對較短，但場景比較復(fù)雜，如電梯、閘機等。

①醫(yī)院：配送機器人不僅減少了醫(yī)護人員頻繁接觸患者和病毒的可能性，也在一定程度上減輕了醫(yī)護人員的勞動強度。在此次疫情中普渡科技、塞特智能科技的配送機器人都實現(xiàn)了較好的應(yīng)用，可根據(jù)醫(yī)院需求執(zhí)行遞送化驗單、藥物、食品等工作，節(jié)省了醫(yī)護人員的精力并降低了感 染的風(fēng)險。

②寫字樓：企業(yè)復(fù)工后，寫字樓對智能配送機器人的需求也會大幅增長。寫字樓是人流高聚集地，其中辦公樓中的電梯更是高危場景，來往人員在取餐時容易導(dǎo)致交叉感染，而配送機器人或者說送餐機器人的功能便可以解決最危險的一環(huán)。上海的一些寫字樓內(nèi)已經(jīng)配備了無人配送機器人。經(jīng)過物業(yè)測溫的外賣員或快遞員將外賣和快遞放進機器人后就能離開，機器人可自行通過閘機、電梯等，負(fù)責(zé)將物品送到各個樓層。這樣能避免外賣或快遞在樓下堆積、用戶領(lǐng)取時出現(xiàn) 聚集等問題。

根據(jù)國家衛(wèi)計委數(shù)據(jù)，截至 2019 年 11 月份，我國共有 33972 家醫(yī)院，假定 10%的醫(yī)院會 配備 2 臺配送機器人，用于配送藥品、檢驗樣本、醫(yī)用廢品回收等，對應(yīng)需求約為 6800 臺，市 場規(guī)模約 6.8 億元。

數(shù)據(jù)顯示，截至 2018 年 6 月，我國北上廣深四個城市的甲級寫字樓存量合計為 2651 萬平 方米，按照每棟樓 3 萬平米計算（30 層*每層 1000 平米），共有約 880 棟樓甲級寫字樓，按照 每棟樓配備 2 臺配送機器人，對應(yīng)需求為 1760 臺，按照單價 10 萬元計算，則北上廣深四個城 市的寫字樓對應(yīng)市場需求約 1.76 億元。

2、醫(yī)用領(lǐng)域：遠程診斷、消毒殺菌

在此次疫情當(dāng)中，醫(yī)院是防護的重點地段，服務(wù)機器人在醫(yī)院中的應(yīng)用包括智能導(dǎo)診、消毒 殺菌等。

（1）智能導(dǎo)診

遠程診斷的效率更高，1 臺機器人能夠幫助 40 多位患者進行遠程診斷服務(wù)。引入疫情防控 協(xié)作機器人，幫助醫(yī)生處理了前期問詢、預(yù)診等并非特別緊急的工作，從而大幅節(jié)省了醫(yī)護人員的精力。并且這種非接觸式的智能遠程問診，也為醫(yī)生的工作增加了安全性。例如，北京市海淀 醫(yī)院部署了北京金山安全的 Orion Star 疫情防控協(xié)作機器人，借助該機器人，醫(yī)生和患者可實現(xiàn) “遠程雙向視頻問診”。在護士臺待命的疫情防控協(xié)作機器人，可根據(jù)醫(yī)護人員發(fā)起的需求，到 達指定位置或者病床進行問診，包括體溫、查看舌苔情況等。

（2）消毒殺菌

消毒機器人可以自主對環(huán)境進行消毒，更符合疫情中需要較高頻率消毒的需求。例如，上海鈦米機器人公司的消毒機器人能夠針對環(huán)境物表和空氣進行自主移動式多點消毒，彌補傳統(tǒng)固定式空氣消毒機、紫外線燈管、及化學(xué)熏蒸法的不足，可以滿足更高水平的消毒要求。不僅如此， 該機器人還配備消毒管理軟件，自動根據(jù)空間面積計算消毒時間，圍繞消毒目標(biāo)進行 360°消毒。

根據(jù)國家衛(wèi)計委數(shù)據(jù)，截至 2019 年 11 月份，我國共有 33972 家醫(yī)院，假定 10%的醫(yī)院配 備智能導(dǎo)診和消毒機器人，每家配備 2 臺智能導(dǎo)診機器人和 2 臺消毒殺菌機器人，對應(yīng)的市場需 求約為 13600 臺。參照深圳市婦幼保健院的智能導(dǎo)機器人采購項目的中標(biāo)價格，按照單價 20 萬 元計算，對應(yīng)的市場空間為 27.2 億元。

3、巡檢：監(jiān)測是否佩戴口罩、自動檢測體溫

巡檢機器人在此次疫情中發(fā)揮了重要的作用。巡檢機器人可以在機場、車站、廣場等人流密集地段幫助一線工作人員進行巡邏，檢測來往人流是否佩戴口罩、自動檢測體溫，從而有效地降低了人員感染病情的幾率。例如，優(yōu)必選科技與公安部合作研發(fā)的警用巡視機器人“建國”能夠 在防護重點地區(qū) 24 小時不間斷自動運行，實施巡邏與現(xiàn)場監(jiān)控，它能夠?qū)谡譅顟B(tài)下人員的有 效識別與溯源，實現(xiàn)動態(tài)體溫檢測，分擔(dān)民警、輔警等一線工作人員的巡邏任務(wù)，降低人員被交 叉感染的幾率。同時，該巡視機器人還可以使用警用 PDT 加密數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)，從指揮中心直接 發(fā)起對現(xiàn)場的指揮、處置，指令時延小于 200 毫秒，可加快現(xiàn)場的反應(yīng)速度，對疑似病例進行 及時攔截。

數(shù)據(jù)顯示，2018 年我國的軌道交通車站數(shù)為 3412 個，2019 年民用航空通航的機場數(shù)量為 238 個，假定每個站點配備 3 臺巡檢機器人，則對應(yīng)需求大約為 11000 臺，參照商用服務(wù)機器 人價格，按照單價 10 萬元計算，對應(yīng)市場空間為 11 億元。

在此次疫情中，各類服務(wù)機器人發(fā)揮的作用讓各行各業(yè)清晰地認(rèn)識到服務(wù)機器人在行業(yè)內(nèi)的商業(yè)價值和服務(wù)價值，同時服務(wù)機器人也正式切入了人們生活領(lǐng)域。無論是隔離醫(yī)院、生活社區(qū)，還是寫字樓，當(dāng)機器人進入到這些場景以后，人們可以慢慢習(xí)慣機器人的融入，機器人有望成為 生活、工作中的一部分，此次疫情加大了市場對服務(wù)機器人的需求。

（二）疫情導(dǎo)致服務(wù)機器人新功能加速出現(xiàn)

服務(wù)機器人在此次疫情中大展身手，在“戰(zhàn)疫”過程中發(fā)揮了重要的作用。此次疫情對服務(wù)機器人產(chǎn)生了新的功能性需求。比如巡檢機器人自動監(jiān)測行人是否佩戴口罩和自動檢測體溫、掃地機器人增加消毒功能等。新的需求推動服務(wù)機器人功能性的豐富和提升，從而有望加快行業(yè)的 發(fā)展。

（三）疫情助推服務(wù)機器人技術(shù)進步

1、導(dǎo)航是服務(wù)機器人的核心技術(shù)之一

導(dǎo)航技術(shù)是按照一定的規(guī)則，規(guī)劃出一條從起始點到目標(biāo)點與障礙物無碰撞的最優(yōu)路徑，具體包括傳感器技術(shù)、定位、路徑規(guī)劃等。常見的導(dǎo)航技術(shù)包括慣性導(dǎo)航、傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航三種。而傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航中根據(jù)采用傳感器的不同，又可分為紅外導(dǎo)航、超聲導(dǎo)航、激光導(dǎo) 航等。

（1）慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航是利用慣性元件（加速度計和陀螺儀）來測量機器人本身的加速度以及角速度，結(jié)合已知的初始位置，經(jīng)過運算得到速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)，進而達到機器人自主導(dǎo)航的目的。慣性導(dǎo)航技術(shù)隱蔽性好，不易受外界干擾，但導(dǎo)航精度會隨著機器人所走航程的增加而下降，且誤差會累計，通常需要進行誤差修正，因此慣性導(dǎo)航技術(shù)多用于與其他導(dǎo)航方式相結(jié)合的組合式 導(dǎo)航。

慣性導(dǎo)航最初主要應(yīng)用于航空宇航領(lǐng)域，之后隨著傳感器、微電子等成本的下降，慣性導(dǎo)航技術(shù)也應(yīng)用于服務(wù)機器人行業(yè)，例如早期的掃地機器人就采用了慣性導(dǎo)航的方式，但由于誤差會不斷累計的特點，在頻繁轉(zhuǎn)向、頻繁碰撞的情況下，會越來越無法保持正確的行走方向，因此存 在較為嚴(yán)重的重復(fù)清掃現(xiàn)象。

（2）傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航

傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航通過非視覺傳感器進行定位導(dǎo)航，常用的傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)航技術(shù)有紅外導(dǎo)航， 超聲導(dǎo)航和激光導(dǎo)航。

三種導(dǎo)航方式都是利用發(fā)射和接收反射信號時間差來確定機器人與被測物體之間的距離，實現(xiàn)機器人導(dǎo)航。激光導(dǎo)航的精準(zhǔn)度較高、方案也相對成熟，目前在掃地機器人等行業(yè)中獲得了比較廣泛的應(yīng)用。例如在掃地機器人的應(yīng)用中，激光頭安裝在機器人頂部，每隔數(shù)十毫秒旋轉(zhuǎn)一周， 發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的激光。接收到反射光時，經(jīng)過解調(diào)，就可以得到有效的信號，進而實現(xiàn)導(dǎo)航。

（3）視覺導(dǎo)航

視覺導(dǎo)航通過在機器人上裝載攝像機，獲取機器人周圍環(huán)境的視覺信息，通過圖像處理完成障礙物以及路標(biāo)的識別，得到導(dǎo)航參數(shù)并完成導(dǎo)航。視覺導(dǎo)航因其獲取信息完整，定位精度高，智能化水平高等優(yōu)點，在服務(wù)機器人的應(yīng)用上有諸多優(yōu)勢，但其也存在不足，比如，視覺導(dǎo)航需要處理的信息量較大，且遠距離導(dǎo)航的精度較低，這就需要通過改進視覺導(dǎo)航相關(guān)算法或?qū)⒁曈X 導(dǎo)航與其他導(dǎo)航方式結(jié)合來改善。

根據(jù)攝像機數(shù)目和種類的不同，視覺導(dǎo)航分為單目視覺導(dǎo)航、雙目視覺導(dǎo)航以及 RGB-D 相 機視覺導(dǎo)航。單目視覺導(dǎo)航計算量小，算法較為成熟，但視野范圍有限；雙目視覺導(dǎo)航能夠獲得較為全面的環(huán)境信息，并且能夠通過立體匹配得到場景中的深度信息，實現(xiàn)準(zhǔn)確的三維定位，但 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要處理的信息量大，對算法要求高；RGB-D 相機視覺導(dǎo)航采用 RGB-D 相機獲得 環(huán)境的圖像信息和距離信息，RGB-D 相機根據(jù)結(jié)構(gòu)光測距或飛行時間測距原理制作而成，可以 直接獲得像素點到對應(yīng)物體表面點的實際距離，但視野范圍小、圖像噪音大、價格更貴。

2、導(dǎo)航技術(shù)主要包括定位和路徑規(guī)劃兩部分

服務(wù)機器人的工作環(huán)境是由已知的靜態(tài)障礙物和動態(tài)障礙物（如人、寵物）所組成。在部分環(huán)境未知的情況下，機器人導(dǎo)航一般分為機器人定位、路徑規(guī)劃（構(gòu)建全局地圖、尋找最優(yōu)路徑、 避障、路徑跟蹤）兩個部分。

（1）機器人定位

機器人定位技術(shù)主要有相對定位和絕對定位兩種。在服務(wù)機器人導(dǎo)航的過程中，機器人需要通過自主定位技術(shù)來確定當(dāng)前自身在環(huán)境中所處的位置及方向，機器人定位技術(shù)主要有相對定位 和絕對定位兩種。

相對定位方法中比較傳統(tǒng)的是航位推算法，機器人在已知初始位置和方向的情況下，在移動的同時利用裝載的加速度計、羅經(jīng)、陀螺儀等傳感器得到機器人所走路程，從而實現(xiàn)機器人定位。 但這種方法的定位誤差會隨著機器人所走路程的增加而積累。

而基于絕對定位的導(dǎo)航方式包括：傳感器定位、地圖匹配定位、無線射頻識別定位、WIFI 定位技術(shù)等。目前常用的定位技術(shù)為傳感器定位。

（2）路徑規(guī)劃

在部分環(huán)境未知的情況下，路徑規(guī)劃一般包括構(gòu)建全局地圖、尋找最優(yōu)路徑、避障、路徑跟 蹤幾個部分。

構(gòu)建環(huán)境地圖：路徑規(guī)劃的第一步就是構(gòu)建環(huán)境地圖，環(huán)境地圖信息包括工作場所的形狀、長寬度，障礙物的大小、分布，動態(tài)變化等。其建立方法有：拓?fù)涞貓D，特征地圖，柵格地圖。

尋找最優(yōu)路徑：構(gòu)造全局地圖之后，需要按照一定的規(guī)則尋找最優(yōu)路徑。路徑規(guī)劃根據(jù)使用場景分為點到點路徑規(guī)劃和全覆蓋路徑規(guī)劃。在掃地機器人清潔的過程中，使用的是全覆蓋路徑規(guī)劃。此時，路徑規(guī)劃的原則是盡可能提高運動路徑的對清掃區(qū)域覆蓋率并且降低重復(fù)率；配送機器人使用的是點到點路徑規(guī)劃。此時路徑規(guī)劃的原則是尋找當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短無障礙距離。

避障：機器人在工作的過程中，需要避開障礙物，如椅子，行人等。避障是機器人路徑規(guī)劃 中的關(guān)鍵技術(shù)，避障技術(shù)包括兩種形式：（1）機器人到障礙物前一定距離停下來的簡單粗糙算法 （2）讓機器人主動繞過障礙物的智能算法。相對來說，后者更為復(fù)雜，因為它不僅需要檢測障 礙物，而且需要對障礙物的尺寸進行量化。當(dāng)?shù)玫秸系K物的幾何屬性以后，就可以使用避障算法計算出機器人的轉(zhuǎn)向角使機器人繞開障礙物，并且到達目標(biāo)點。目前掃地機器人主要應(yīng)用的是第 一種算法，而一些商用服務(wù)機器人則使用第二種智能算法。

路徑跟蹤：路徑跟蹤是要讓機器人沿一條預(yù)先制定的路徑移動，機器人偏離原有路徑時（如 避障后），需要根據(jù)一定的算法回歸到原本路徑上，即路徑跟蹤。

3、疫情暴露了行業(yè)在技術(shù)上存在的短板，有望催化行業(yè)發(fā)展進程

產(chǎn)品不夠好用是制約行業(yè)發(fā)展的最大障礙。“機器替人”的需求始終存在，并且市場空間巨大，行業(yè)的根本矛盾在于供給側(cè)，現(xiàn)有的服務(wù)機器人產(chǎn)品不夠好用是制約行業(yè)發(fā)展的最大障礙。此次疫情中服務(wù)機器人被應(yīng)用于更加復(fù)雜的場景，對服務(wù)機器人提出更高要求的同時暴露了行業(yè) 在技術(shù)上存在的短板。

傳感器和計算芯片的性能不足。傳感器是服務(wù)機器人獲取外界信息的途徑，傳感器的性能和穩(wěn)定性對服務(wù)機器人而言十分關(guān)鍵。目前主要采用激光雷達，但激光雷達價格高昂并且穩(wěn)定性難以滿足復(fù)雜場景下的需求。尤其是在室外環(huán)境中，傳感器需要感知的距離更遠，并且光線、溫度不如室內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，目前傳感器的性能和穩(wěn)定性難以滿足要求。此外，服務(wù)機器人需要處理復(fù)雜的環(huán)境信息，對低功耗、高性能的計算芯片需求較大，現(xiàn)有計算芯片的性能不足也是制約行業(yè)發(fā) 展的一個短板。

導(dǎo)航技術(shù)的精確程度不夠。目前在構(gòu)建地圖上還不夠精準(zhǔn)，尤其在室外環(huán)境下，需要構(gòu)建的地圖面積更大，目前往往是提前采集地圖的數(shù)據(jù)信息，而不是實時構(gòu)建地圖。在路徑規(guī)劃和避障上，也難以規(guī)劃出最有效路徑，例如消毒機器人難以全面覆蓋所有醫(yī)院場景，而走廊等地方就是 機器人的工作死角。對于醫(yī)院內(nèi)醫(yī)療物資運輸機器人而言，也存在定位不夠精準(zhǔn)的問題。

智能化和應(yīng)對復(fù)雜場景的能力不足。現(xiàn)有服務(wù)機器人產(chǎn)品局限于單一場景、單一任務(wù)，尚不能滿足用戶智能化需求，與人們期望的能夠執(zhí)行通用復(fù)雜任務(wù)的服務(wù)機器人還存在不小差距，人 機交互、柔順控制、功能仿生、智能感知等關(guān)鍵技術(shù)仍制約著行業(yè)的發(fā)展。

突如其來的疫情在加大對服務(wù)機器人需求的同時，也將其短板暴露出來并引起人們的重視。疫情結(jié)束后，服務(wù)機器人企業(yè)有望根據(jù)用戶需求，提供更加切合實際和針對用戶痛點的解決方案。

疫情之后，AI人工智能領(lǐng)域，服務(wù)機器人將會快速發(fā)展。