服务机器人行业分析报告

服务机器人行业分析

一、服务机器人行业概述

1.1 服务机器人定义

机器人是自动执行工作的机器装置，既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则行动。按照国际机器人联盟IFR（International Federation of Robotics）的分类，机器人一般分为工业机器人和服务机器人。

服务机器人指用于非工业生产，具备半自主或全自主工作模式，可在非结构化环境中为人类提供有益服务的设备。

相比于工业机器人，服务机器人更靠近下游终端消费者，因此服务机器人的客户群体更加广泛。更加靠近终端消费者使得服务机器人具备耐用消费品如电子类、家电类产品的属性。目前，服务机器人主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等，应用范围十分广泛。

1.2 服务机器人的分类

1.2.1 从实体形态来分，可以分为虚拟服务机器人和实体服务机器人。

1）虚拟服务机器人已经被广泛运用于商业化，例如银行、电信系统的自动客服应答系统等，例如苹果的Siri、微软的小冰等都是虚拟服务机器人。

2）实体服务机器人就是通常意义下的具备实物的机器人，包括送餐、客服导购、陪护、教育机器人等。实物服务机器人主要是基于功能性需求场景开发。

1.2.2 根据应用领域来分，可以分为个人/家用机器人和专业服务机器人。

1.2.3 根据形态区分：可以分为人形机器人和非人形机器人

人形机器人：包含头、躯干、四肢这种结构，同时行为、决策和感知也类似于人。

非人形机器人：人形机器人以外的服务机器人。

1.3 服务机器人的产业链

服务机器人行业的产业链可以分为上游、中游和下游。

上游企业是指生产各种服务机器人所需零部件的零部件供应商或材料供应商。其中，主要零部件包括自动焊机、电子器件、微处理器、机器人用伺服电机、高精度减速器、机加件、气动元器件、传感器、电池、单板机、舵机等，归属于标准零部件、电子设备以及电子元器件等。

中游制造环节包括总装厂、操作系统提供商、云系统提供商等。

下游则主要是医疗、家用、农用、军事等行业和领域的消费和流通环节。 服务机器人个人/家

庭机器人教育/娱

乐机器人家政服务机器人陪护/助残机器人其他机器人专业服务机器人

军用机器人医用机器人农业机器人其他机器人

1.4 服务机器人的核心技术

1.4.1 上游企业的核心技术：传感器技术

相比工业机器人，服务机器人对精度的要求苛刻程度较小，而对智能的要求更高。因此以往机器人产业的进入壁垒高性能交流伺服电机和高精密减速器大大降低，而传感器、信号处理算法、运动规划算法将成为新的核心技术。

传感器是实现服务机器人功能的关键，工业机器人工作环境是已知和结构化的，而服务机器人工作环境是未知的，需要通过大量的传感器判断环境情况，对环境有准确的描述，从而做出反应。传感器对于服务机器人的重要程度远远超过工业机器人。

除了目前已经比较成熟的压力、温度、接近和气体传感器之外，正在研发的核心传感器还包括深度传感器。深度传感器是机器人用来识别空间，判断“我在哪里？”和“我可以去哪？”的传感器。此外，服务机器人一般需要自主移动，这对传感器的微型化和集成化也提出了更高的要求。

1.4.2 中下游企业的核心技术：人工智能

人工智能技术是服务机器人的核心技术。人工智能研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

人工智能技术包括：机器视觉，指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统，自动规划，智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程等。

1.4.3 人形机器人的核心技术及技术挑战

人形机器人的核心技术

1）运动控制技术：①算法；②核心元器件：舵机

核心的元器件就是舵机，舵机它里面实际上是一种高精度的伺服模组，包含四个部分：伺服控制、电机、减速和传感反馈电路，和工业机器人类似，它70%的成本可能是在电机、传感和减速这一块，人形机器人也是类似的。所以要实现人形机器人量产，让它的价格更亲民的话，伺服舵机是非常重要的一块。

2）交互技术

在PC时代我们可能更多地是用遥控器或者是键盘鼠标来操控机器人。现在我们用触摸、用手机来控制它。但是更自然的人机交互方式应该是语言或者视觉，能够感知人的情绪，它可以识别说话的语音语调的变化来改变它的回答内容。更自然的交互技术可以提高用户的体验感，这是非常重要的一块。

人形机器人的技术挑战

1）伺服舵机。现在小型机器人输出扭矩比较小，现在输出扭矩的要求更大，它里面的电机、减速的要求很大。核心元器件的研发在国内领域还很少。

2）稳定行走的控制理论，在实际的机器人的测试和运行过程中不是很理想。

3）室内定位导航。现在机器人还只能在小范围内运动。它的定位导航现在虽然有激光、视觉、P2P、超宽带的定位导航技术，但是在人形机器人里面还是有不足。

二、服务机器人行业的发展情况

2.1 服务机器人行业的发展历程

20世纪90年代——萌芽阶段：工业机器人之父恩格尔博尔创立TRC公司，研发出全球首个服务机器人——“护士助手”。

2000-2010年——起步阶段：日本、韩国、法国等发达国家相继引入服务机器人技术，将对工业机器人的研究逐步扩展到服务机器人领域。

2011年至今——爆发式增长阶段；发达国家将服务机器人产业的发展上升到国家战略高度，给予了充分的政策和资金支持；发展中国家也逐渐进入服务机器人的研发、生产领域。

2.2 服务机器人行业的发展现状

2.2.1 行业发展现状概述

2015年被业内称之为“服务机器人的元年”，服务机器人技术越来越成熟，成本越来越低，资本的大量涌入导致机器人越来越快地进入到人们的生活之中。服务机器人作为机器人家族中的年轻成员，倏然成为业内新宠。

和过去相比，现今的服务机器人有几大变化：

过去现在

功能单一功能多功能

应用清洁、教学生活、娱乐、教育等

标准不统一趋向统一

在服务机器人领域，发展处于前列的国家主要是日本、韩国、美国、德国。日本号称“机器人王国”，其将机器人作为一个战略产业给予大力支持，投入大量资金。日本在 2006－2010 年间，每年投入 1000 万美元用于研发服务机器人。韩国将服务机器人技术列为未来国家发展的 10 大“发动机”产业，他们已经把服务机器人作为国家的一个新的经济增长点进行重点发展，对机器人技术给予了重点扶持。美国是机器人的发源地，尽管在机器人发展史上走过一条重视理论研究、忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强，目前世界销售的 9000台军用机器人之中，有 60%来自美国。德国经过近十年的努力，其服务机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。