新冠肺炎推動(dòng)下，AI服務(wù)機(jī)器人呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)
在工業(yè)化時(shí)代，汽車、電子、家電等制造行業(yè)的自動(dòng)化需求拉動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展，如今，隨著第三產(chǎn)業(yè)的崛起，醫(yī)療、物流、餐飲等服務(wù)行業(yè)的自動(dòng)化需求有望拉動(dòng)相應(yīng)的服務(wù)機(jī)器人品類的需求。尤其是在高風(fēng)險(xiǎn)的服務(wù)型行業(yè)，比如醫(yī)護(hù)、救援、消防等，“機(jī)器換人”的需求進(jìn)一步被激發(fā)，這在此次新冠疫情中得以顯現(xiàn)。
一、在新冠疫情催化下，服務(wù)機(jī)器人價(jià)值凸顯在此次疫情中，移動(dòng)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、隔離點(diǎn)、辦公樓宇等場(chǎng)所配送服務(wù)，如擎朗智能、普渡科技投放在廣東、浙江、湖南、上海等地的送餐機(jī)器人，在隔離定點(diǎn)單位中為隔離人員提供免接觸送餐服務(wù)；云跡科技向武漢火神山醫(yī)院捐贈(zèng)了十幾臺(tái)配送機(jī)器人幫助醫(yī)療物資配送；YOGO ROBOT與星河地產(chǎn)合作啟動(dòng)了深圳首家機(jī)器人防疫園區(qū)，實(shí)現(xiàn)樓宇無(wú)人化配送、噴霧消殺等工作。
醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用主要是輔助醫(yī)護(hù)人員實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、消毒殺菌、送藥等工作，如公司鈦米智能消毒機(jī)器人通過自主移動(dòng)對(duì)環(huán)境物表和空氣進(jìn)行多點(diǎn)消毒，從而減少武漢醫(yī)護(hù)人員感染機(jī)率；大疆無(wú)人機(jī)在深圳的義務(wù)消殺活動(dòng)中協(xié)助完成大面積消毒工作；獵戶星空機(jī)器人在武漢火神山醫(yī)院通過無(wú)人導(dǎo)診技術(shù)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生對(duì)病人的遠(yuǎn)程診療；達(dá)闊科技為武漢同濟(jì)天佑醫(yī)院提供的5G遠(yuǎn)端護(hù)理機(jī)器人應(yīng)用于遠(yuǎn)程看護(hù)、清潔消毒、測(cè)溫巡查等工作。巡檢機(jī)器人要應(yīng)用于替代交警等檢疫人員的巡視、人臉識(shí)別、測(cè)溫等方面工作，如優(yōu)必選的警用巡視機(jī)器人“建國(guó)”，通過自動(dòng)巡邏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)口罩狀態(tài)下人員的有效識(shí)別，同時(shí)可以檢測(cè)人員體溫；優(yōu)必選的5G 機(jī)器人充當(dāng)高速檢查站義警，減少人員近距接觸帶來的感染風(fēng)險(xiǎn)；高新興在廣州、貴陽(yáng)多個(gè)公共場(chǎng)所提供的“千巡警用巡邏機(jī)器人”，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸體溫檢測(cè)以及人臉口罩識(shí)別等工作。
二、服務(wù)機(jī)器人迎來發(fā)展黃金時(shí)代
市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。伴隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，以及服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)模式的不斷拓展，帶動(dòng)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)。2013年以來，全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模年均增速達(dá)23.5%，預(yù)計(jì)2020年將增長(zhǎng)至156.8億美元。
表：2013-2020年全球服務(wù)機(jī)器人銷售額及增速
國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭更加迅猛，2019 年，中國(guó)的服務(wù)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模為22.0 億美元，同比增長(zhǎng)33.3%，過去5 年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)36.8%。根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，近5年，中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模占全球市場(chǎng)約25%，由于中國(guó)的行業(yè)增速快于全球的增速，未來這一比例有望達(dá)到30%。
行業(yè)地位逐漸凸顯。不同于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，受限于國(guó)外廠商核心零部件等原因，中國(guó)企業(yè)仍處于行業(yè)追隨者的位置。在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，各國(guó)始于同一起跑線，目前中國(guó)已經(jīng)處于全球領(lǐng)先集團(tuán)之列，未來中國(guó)有望成為全球服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。在無(wú)人機(jī)、掃地機(jī)器人、配送機(jī)器人、平衡車等發(fā)展較成熟的子行業(yè)中，單一中國(guó)市場(chǎng)就能支撐百萬(wàn)級(jí)的產(chǎn)品出貨量，規(guī)模效應(yīng)不僅體現(xiàn)在成本優(yōu)勢(shì)上，還能保障在高出貨量的基礎(chǔ)上積極響應(yīng)用戶反饋，快速迭代自身技術(shù)，不斷完善產(chǎn)品性能。因此，中國(guó)服務(wù)機(jī)器人在市場(chǎng)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)環(huán)境等方面都具備全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，未來有望引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸形成。整體來看，我國(guó)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，在服務(wù)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈布局上均有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，核心部件并不受制于國(guó)際供應(yīng)商。如在底層硬件領(lǐng)域，中國(guó)擁有寒武紀(jì)和地平線等芯片企業(yè)，思嵐科技和鐳神智能等傳感器企業(yè)；在技術(shù)模塊領(lǐng)域，中國(guó)擁有科大訊飛（語(yǔ)音）、商湯科技（視覺）、奧比中光（體感）等企業(yè)；在終端產(chǎn)品領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)誕生了大疆創(chuàng)新、科沃斯、石頭科技、優(yōu)必選等一批已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的企業(yè)。我國(guó)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上不同環(huán)節(jié)正反饋機(jī)制趨于完備，“核心部件-本體制造-集成商”的上下游合作模式逐漸成型，配套的保險(xiǎn)等服務(wù)也開始涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步建立。
細(xì)分領(lǐng)域分化加劇。過去幾年，受益于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的突破，以及資本的助力，服務(wù)機(jī)器人各個(gè)子行業(yè)迎來百花齊放的階段。但隨著用戶嘗鮮心理逐漸褪去，不同子行業(yè)的景氣指數(shù)出現(xiàn)明顯分化。如過去三年中，無(wú)人機(jī)、掃地機(jī)器人、配送機(jī)器人等行業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展階段，而相反，兒童陪護(hù)機(jī)器人和導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人市場(chǎng)已成紅海市場(chǎng)，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。
三、當(dāng)前我國(guó)發(fā)展服務(wù)機(jī)器人值得關(guān)注的領(lǐng)域
專業(yè)服務(wù)領(lǐng)域——主要服務(wù)于酒店、餐廳、醫(yī)院、寫字樓等多個(gè)細(xì)分場(chǎng)景。一是關(guān)注用于配送快遞、外賣、文件等物品的寫字樓送物機(jī)器人（如yogo的寫字樓內(nèi)的送物機(jī)器人、納恩博的外賣機(jī)器人）；二是關(guān)注用于配送藥品、檢驗(yàn)樣本、醫(yī)療器械等物品的醫(yī)院運(yùn)送機(jī)器人（如鈦米的醫(yī)院運(yùn)送機(jī)器人），以及用以康復(fù)、手術(shù)、輔助醫(yī)療的手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、消毒機(jī)器人等；三是關(guān)注用于替代工作人員為客人提供個(gè)性化服務(wù)機(jī)器人（如云跡的酒店送物機(jī)器人、擎朗的餐廳送菜機(jī)器人、商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人）；四是關(guān)注義警、巡視、救援、消防等高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)機(jī)器取代人類的專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。
家用服務(wù)領(lǐng)域——在家用場(chǎng)景中，致力于滿足客戶在家務(wù)、娛樂、教育、陪護(hù)等方面的需求。除了掃地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人、空氣凈化機(jī)器人等傳統(tǒng)領(lǐng)域，未來，消毒機(jī)器人、教育機(jī)器人、健康護(hù)理機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人、情感機(jī)器人、舵機(jī)玩具機(jī)器人、格斗機(jī)器人等也值得關(guān)注。
其他應(yīng)用領(lǐng)域——?jiǎng)?chuàng)新服務(wù)機(jī)器人在黨建、司法、政務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，一方面可利用機(jī)器人強(qiáng)大的知識(shí)庫(kù)和案例儲(chǔ)存功能，進(jìn)行相關(guān)知識(shí)準(zhǔn)確查詢與宣傳普及，減少工作人員的重復(fù)性勞動(dòng)，提高信息利用效率。另一方面，服務(wù)機(jī)器人將增加工作趣味性，更有益于受眾所接受。
四、當(dāng)前我國(guó)發(fā)展服務(wù)機(jī)器人要重點(diǎn)突破的技術(shù)環(huán)節(jié)
服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括底層硬件、技術(shù)模塊、終端產(chǎn)品。其中，底層硬件主要包括伺服舵機(jī)、芯片、控制器、減速器、各類傳感器等負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制、基礎(chǔ)計(jì)算、環(huán)境感知的非通用零部件和電池、電源、存儲(chǔ)器等其它通用零部件；技術(shù)模塊提供基于底層的芯片和傳感器，以及配套的算法，能夠開發(fā)出導(dǎo)航移動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制(SLAM)、感知交互（視覺、語(yǔ)音）等技術(shù)模塊；服務(wù)機(jī)器人終端產(chǎn)品是整機(jī)廠商在挖掘多樣化場(chǎng)景下服務(wù)機(jī)器人使用價(jià)值的基礎(chǔ)上，將體現(xiàn)機(jī)器人智能性的技術(shù)模塊與決定機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的功能組件有機(jī)組合的產(chǎn)物。
雖然我國(guó)服務(wù)機(jī)器人在導(dǎo)航移動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域已率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，但在運(yùn)動(dòng)控制、感知交互兩大領(lǐng)域仍有短板，尤其是在伺服電機(jī)、芯片、機(jī)器視覺核心元器件、SLAM技術(shù)等領(lǐng)域需著力突圍，打造全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，早日實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展之宏愿。
高度重視國(guó)產(chǎn)芯片布局，擺脫國(guó)際封鎖。從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來看，歐美韓日繼續(xù)領(lǐng)先該市場(chǎng)，且基本壟斷中高端云端芯片，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要集中在邊緣端，云端差距較為明顯。目前多數(shù)國(guó)產(chǎn)芯片研發(fā)仍處于較為早期的階段，目前處于追趕狀態(tài)，但國(guó)內(nèi)芯片已經(jīng)邁出了重要的第一步，如瑞芯微、珠海全志、炬力，瑞芯微的RK3399和RV1108芯片已應(yīng)用于服務(wù)機(jī)器人。未來，應(yīng)高度重視國(guó)產(chǎn)芯片布局，在機(jī)器人的基礎(chǔ)計(jì)算和指令控制技術(shù)領(lǐng)域擺脫國(guó)際封鎖。
強(qiáng)化我國(guó)伺服電機(jī)自主研發(fā)能力，助力國(guó)產(chǎn)品牌崛起。伺服電機(jī)曾一度成為中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來看，西門子和博世力士樂等歐美品牌基本壟斷大型伺服市場(chǎng)，而松下、安川和三菱等日系品牌則在中小伺服市場(chǎng)占據(jù)重要位置，我國(guó)伺服市場(chǎng)中的國(guó)產(chǎn)品牌滲透率只有20%。近年，我國(guó)在伺服電機(jī)的自主研發(fā)取得了一定成果，如匯川和埃斯頓等國(guó)產(chǎn)品牌正在崛起，優(yōu)必選科技自主研發(fā)的伺服電機(jī)在參數(shù)和性能方面與日本、韓國(guó)和瑞士等一流公司不相上下，在價(jià)格和性價(jià)比方面更具優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)伺服電機(jī)自主研發(fā)，強(qiáng)化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)突圍，助力企業(yè)在機(jī)器人行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
在機(jī)器視覺核心元器件自主研發(fā)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突圍。目前，中國(guó)正在成為機(jī)器視覺領(lǐng)域發(fā)展最活躍的區(qū)域之一，尤其在人臉/物體識(shí)別領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)已相對(duì)成熟，市場(chǎng)進(jìn)入商業(yè)化探索的高峰階段，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)35%以上。但從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來看，中高端市場(chǎng)幾乎均被國(guó)際巨頭康耐視、基恩士、?？怂箍邓鶋艛啵瑖?guó)外公司則具備核心元器件自主研發(fā)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而國(guó)內(nèi)企業(yè)主要是系統(tǒng)集成商，尚未出現(xiàn)具有主導(dǎo)地位的龍頭企業(yè)。在我國(guó)機(jī)器視覺核心元器件自主研發(fā)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突圍，賦予機(jī)器“看清”世界，“識(shí)別”物體的能力。
加速布局多傳感器融合的SLAM（同步建圖與定位）技術(shù)。目前，全球科技巨頭蘋果、谷歌和臉書（Facebook）都在大力投資與發(fā)展SLAM技術(shù)，如谷歌正在通過Project Tango實(shí)施SLAM技術(shù)， Tango主要通過兩個(gè)攝像頭來感知環(huán)境深度且擁有上下文情景。蘋果收購(gòu)德國(guó)AR公司metaio獲得關(guān)鍵SLAM技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)出ARKit。我國(guó)首個(gè)自主研發(fā)的SLAM系統(tǒng)是2015年誕生的Watchhhh SLAM，此外，百度也在積極布局SLAM技術(shù)領(lǐng)域。加速布局多傳感器融合的SLAM（同步建圖與定位）技術(shù)，解決機(jī)器人導(dǎo)航和定位難題，在機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、VR/AR等多種領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)與場(chǎng)景緊密結(jié)合，發(fā)揮最大效能。
全面優(yōu)化我國(guó)機(jī)器人交互技術(shù)水平。在全球競(jìng)爭(zhēng)格局中，谷歌、蘋果、微軟、亞馬遜作為國(guó)際四大巨頭，不僅加強(qiáng)了對(duì)該領(lǐng)域自主研發(fā)，也在全球范圍內(nèi)通過并購(gòu)進(jìn)行擴(kuò)張，擴(kuò)大自己在語(yǔ)言交互領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前，我國(guó)以語(yǔ)言交互為主的機(jī)器人交互技術(shù)已步入正軌，并取得一定突破，如科大訊飛的智能人機(jī)交互服務(wù)新界面AIUI，在統(tǒng)一接口交互的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)容和場(chǎng)景下的交互服務(wù)；思必馳通過語(yǔ)音相關(guān)技術(shù)整合打造出AIOS人機(jī)對(duì)話操作系統(tǒng)，為硬件合作伙伴提供服務(wù)。但中國(guó)在語(yǔ)言交互領(lǐng)域仍有諸多不足，如，行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的連續(xù)溝通、噪音影響、遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別等問題至今沒有得到完美的解決，國(guó)內(nèi)語(yǔ)言交互技術(shù)方面整體仍有待提升。未來，全面優(yōu)化我國(guó)機(jī)器人交互技術(shù)水平，除了語(yǔ)言交互的能力，進(jìn)一步下行電子皮膚觸覺交互拓展，提升機(jī)器人親和力和應(yīng)用價(jià)值，使機(jī)器人更趨近于人類特征。
助推國(guó)產(chǎn)服務(wù)機(jī)器人操作系統(tǒng)構(gòu)建機(jī)器人生態(tài)圈。在全球競(jìng)爭(zhēng)格局中，老牌開源系統(tǒng)占據(jù)了主流市場(chǎng)，大多數(shù)主流機(jī)器人的操作系統(tǒng)都是基于Linux內(nèi)核開發(fā)的，例如：國(guó)際有ROS、Android系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)有優(yōu)必選科技操作系統(tǒng)ROSA、圖靈機(jī)器人操作系統(tǒng)Turning OS等。此外，微軟也推出WindowsOS機(jī)器人操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用于醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域。助推國(guó)產(chǎn)服務(wù)機(jī)器人操作系統(tǒng)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，整合全球軟硬件資源，打造基于國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的服務(wù)機(jī)器人大生態(tài)圈。
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