服务机器人报告：细分产品发展分析

服务机器人报告：细分产品发展分析一、家政机器人中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，随着科技的进步和社会的发展，出现了各类智能机器人：扫地机器人、拖地机器人、擦玻璃机器人等等。

如今，几个处于机器人研发前列的国家（主要有日本、南韩、美国、德国）均已投入了大量的资金，已经开始对服务机器人给予了重点扶持。

（一）美国：iRobot闻名世界美国在机器人技术上领先于其他国家，iRobot早在几年前已享有盛名，该公司是最早开发扫地型机器人的公司之一，也是全球第一个走进千家万户的机器人。

依托于美国麻省理工学院强大的学院背景，将技术理论融入生产的学院派企业，强大的科研优势令iRobot早期专注于为美国政府等组织服务，研发了一系列宇航探测机器人、军事机器人、地球科学探秘机器人等。

机器人在清扫过程中能顾及到每一个角落，也防止碰撞到家居或者从楼梯上掉落，在清扫完毕或者电池耗尽后还能自行回去充电座。

（二）日本：机器人帮忙清洗衣服由日本东京大学和丰田汽车公司等联合开发的家务帮手机器人“AR”，主要研发目的是帮助单身家庭以及老年人家庭减轻家务负担，该款机器人身高1.55米，体重130公斤，依靠车轮移动。

能胜任清扫、洗衣服、收拾餐具等诸多家务活动。

在清洗衣物时，“AR”的双眼（安置上去的小型照相机）可识别出手中是否拿的是衣物。

（三）韩国：家务机器人还能远程调控韩国科学技术研究院曾研发出一款为Maru-Z的机器人，拥有与成年人差不多大的体型，可用双腿行走，做一些简单的家务活，有视觉信息操控系统，能简单操作诸如微波炉以及家电按钮等工作。

此外，Maru-Z 还能远程调控——由人穿戴动作捕捉系统，向机器人转达双臂、双手，及双足等全身动作信息，令机器人完成同样的动作。

（四）中国：重庆将推出“养老助残”型机器人中国的机器人产业或许还处在初步发展的阶段，使用家务机器人的家庭也是少数，于是家务机器人目前来说在中国主要针对老年人以及残疾人。

重庆长泰机器人有限公司表示将与中国科技大学合作研发出具有“养老助残”功能的服务型机器人，除了能给服务对象做菜、洗衣服等事情，在紧急情况还能自动关机“拨打120”。

2012年全球家务机器人销量达到196万台，同比增长14.86%，其中大部分是吸尘器机器人，其占家务机器人总销量的96%以上，可见家务型机器人的市场正在不断地扩大。

2012-2014年，一些著名电子品牌如三星、夏普等公司也争相分掉这一杯羹，纷纷开始推出自己研发的家务清洁机器人，有了功能越来越强大的家务机器人，人们的双手可以逐渐解放，个人生活时间也会增加，家务型机器人的发展已成趋势。

二、医疗机器人中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，从传统的开刀手术到机器人手术，人类历经了近3个世纪。

18世纪80年代，维也纳外科医生Billroth首次打开病人腹腔，完成了首例外科手术。

这种传统的开刀手术被称为第一代外科手术并一直沿用至今。

20世纪80年代，以腹腔镜胆囊切除术为标志的微创手术取得突破性进展，在许多领域取代了传统开刀手术，称为第二代外科手术。

进入21世纪，手术机器人得到开发并迅速投入临床应用，被认为是外科发展史上的一次革命，也预示着第三代外科手术时代的来临。

医用机器人是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。

随着发达国家进入老龄化，医疗、护理和康复的需求增加，同时由于人们对生活品质追求的提高，使得医疗不管在质还是量都得满足更高水准的要求。

另一方面，医护人力相对缺乏，医用机器人作为新兴医护手段具有巨大的发展潜力。

（一）医用机器人用途广泛，医疗卫生智能化医用机器人集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。

根据IFR的分类，医用机器人归属于专业服务机器人，其自身可以分为四个类别，诊断机器人、外科手术辅助机器人、康复机器人及其它。

医用机器人用途主要为用于伤病员的手术、救援、转运和康复，是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。

尤其是外科手术机器人，医生透过它所提供的灵巧操控、精准定位以及术前规划，可以使得病患手术伤口减小、术后迅速恢复正常生活等，达到精准性和微创性两大优点。

（二）医用机器人市场：单位价值最高的专业服务机器人目前，全世界已有33个国家、800多家医院成功开展了60多万例机器人手术，手术种类涵盖泌尿外科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。

根据国际机器人联盟的2013年的机器人统计报告，2012年全球医用机器人销量为1308台，同比增长20%，占全部专业服务机器人销量的8%，市场规模约为60亿美元。

其中外科手术辅助机器人销量为1053台，环比上升6%，总销售额达14.95亿美元，占医用机器人销售额的44%。

医用机器人是单位价值最高的专业服务机器人，每台医用机器人（包括附件和零部件）售价可达150万美元。

虽然当前医用机器人普及率还很低，并且安装的大部分是发达国家，未来3-5年里医用机器人在手术中的使用率会迅速上升到一个比较高的层次，约占50%，医用机器人市场潜力巨大。

预测在未来的4年里，医疗机器会以每年19%的速度增长。

三、农业机器人中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，现代的农业机器人是集传感技术、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系统集成技术等多种前沿科学技术于一身的机器人。

虽然已经出现了功能各异的农业机器人，但整个机器人是一个依靠自动控制实行操作功能或移动功能的完整的系统，主要包括以下几部分：执行机构、动力元件、传动装置、传感器、计算机。

农业机器人的作业对象一般是农作物，这种作业对象形态各异，生长环境也大不相同。

在设计农业机器人时就要考虑作业对象的自身特征以及外界的生长环境等诸多因素，因此要求农业机器人具备程序性、适应性和通用性3种特性。

程序性指对于农业机器人改变不同的程序指令，就能改变判断基准和动作顺序；适应性指根据不同的作业环境和结合机械本身的情况，自动调整作业的质和量；通用性指功能改变可通过部分软硬件的变更。

通过现有的工业机器人实现农业机器作业是农业机器人的主要实现方式，但与工业机器人相比，有以下不同的特点。

（一）作业的娇嫩性和不确定性农业机器人的作业对象主要是农作物，而农作物一般都软弱易伤，在对其操作时必须把握合适的力度，才使农作物不被损坏。

同时农作物因为发育程度的不同导致形态各异，相互之间差异较大。

（二）作业环境的非结构性农作物是一个生长的个体，随着时空的变化而变化。

农业机器人的作业环境主要是农作物的生长环境。

农作物的生长环境不仅要考虑到地形环境的因素，还要考虑到天气、光照等自然条件的影响。

为此，需要农业机器人能够适应变幻无常的作业环境，具有较高的智能。

（三）作业动作的复杂性农业机器人一般边作业边行走，行走路线要求遍历整个田间所覆盖的面积，且行动范围比较狭窄。

（四）操作对象和价格的特殊性农业机器人的使用对象是农民，在设计上要考虑操作的简易性、实用性，同时要兼顾使用者的经济实力，价格范围应保证在其使用者的经济实力范围内。

四、教育机器人（一）机器人教育中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，所谓机器人教育，通常是指学习机器人的基本知识与基本技能，或利用教育机器人优化教育教学效果的理论与实践。

2002年在北京召开的“关注中国未来的竞争力一一儿童数字化启蒙”研讨会上，与会专家一致认为，将数字信息技术介入到传统的幼教方式中去，利用有效的手段与工具对儿童进行数字化启蒙，关系到儿童未来的成长和中国未来的竞争力。

在国外，机器人教育一直是个热点：早在1994年麻省理工学院（MIT）就设立了“设计和建造LEGO 机器人”课程（Martin），目的是提高工程设计专业学生的设计和创造能力，尝试机器人教育与理科实验的整合；麻省理工学院媒体实验室“终身幼儿园”项目小组开发了各种教学工具，通过与著名积木玩具商乐高公司的紧密合作，该项目组开发出可编程的乐高玩具，帮孩子们学会在数字时代怎样进行设计活动。

同时，国外的一些智能机器人实验室也有相应的机器人教育研究的内容。

新加坡国立教育学院（NIB）和乐高教育部于2006年6月在新加坡举办了第一届亚太ROBO-LAB国际教育研讨会，通过专题报告、论文交流和动手制作等方式，就机器人教育及其在科技、数学课程里的应用进行交流，以提高教师们开展机器人教育的科技水平与应用能力。

近年来我国的机器人教育有了很大的发展。

教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体。

教育机器人与学科教育相结合，可以帮助科学、数学、力学等等学科的教学，在国内已经有学者提出机器人与理科教学整合的想法。

（二）机器人教学教育机器人作为教学内容进入中小学，无论国内还是国外，目前都处于起步阶段。

从各地情况来看，较多的学校只是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。

通常的做法是由学校购买若干套机器人器材，由信息技术课程教师或综合实践课程教师进行指导，组织学生进行机器人组装、编程的实践活动，然后参加一些相关的机器人竞赛。

目前，只有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。

2000年，北京市景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中，在国内率先开展了中小学机器人课程教学。

2001年，上海市西南位育中学、卢湾高级中学等学校开始以“校本课程”的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试。

2005年，哈尔滨市正式将机器人引人课堂教学，在哈尔滨师范附小、60中、省实验中学等41所学校开设了“人工智能与机器人”课程，用必修课形式对中小学生进行机器人科学方面的教育。

此外，香港在高中及高等教育新学制的改革中，也在高中“设计与应用科技”课程中增设了机器人制作的课程。

我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程（实验）标准》，首次在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”模块，它是基于计算机技术的学习平台、将机械传动与单片机的应用有机组合的一个选修课程模块。

该模块为学生提供了运用当代先进技术和先进思想方法进行设计、制作，以解决实际问题的机会。

与此同时，新的高中课程标准在“信息技术”科目中也设立了“人工智能初步”选修模块，迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步，这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化层面上跃上了一个新的台阶。

（三）机器人竞赛开展各种展示和竞赛活动是普及机器人教育的一个重要途径，机器人竞赛项目的内容、规则及评分办法等的创意设计都极富创造性和挑战性。