新冠(guàn)肺炎推动下,AI服务机器人呈现(xiàn)爆(bào)发式增长
在工(gōng)业(yè)化时代,汽车(chē)、电子、家电等制(zhì)造行业的自动化(huà)需求拉动了工业机器人(rén)的(de)蓬勃发展,如今,随着第三产(chǎn)业的(de)崛起,医疗、物流、餐饮等服(fú)务(wù)行业的自动化需(xū)求有望拉动相应的服(fú)务机器人品类(lèi)的需(xū)求(qiú)。尤其是在高(gāo)风险的服务型行业,比(bǐ)如医护、救援、消防等,“机器换人”的需(xū)求进一步被激发,这在此次新冠疫情中得(dé)以显现。

一、在新冠疫情催化下,服务(wù)机器人价值(zhí)凸显在此次疫情中(zhōng),移动机器人被广泛应用于医院、隔离点(diǎn)、办公楼宇等场所配(pèi)送服(fú)务,如擎朗(lǎng)智能、普渡科技投放(fàng)在广(guǎng)东(dōng)、浙江、湖南、上海等(děng)地(dì)的送餐机器人,在隔离定点单(dān)位中为隔离(lí)人(rén)员提供(gòng)免接触送餐服务(wù);云迹科技(jì)向武(wǔ)汉火神山医院(yuàn)捐赠了十(shí)几台配送机器人帮助医疗物资配送(sòng);YOGO ROBOT与星河地产合(hé)作启(qǐ)动(dòng)了深圳首家机器人防疫园(yuán)区,实现楼(lóu)宇(yǔ)无人化配送、喷雾消杀(shā)等工作(zuò)。
医疗服务机器(qì)人应用主要是(shì)辅(fǔ)助医(yī)护人员(yuán)实现远程检测、消毒杀(shā)菌(jun1)、送药等(děng)工作,如公司钛(tài)米智能消毒机器人通过自(zì)主移动对环境物表和空气进行多点消毒(dú),从而减少武汉医护(hù)人员感染机率(lǜ);大疆(jiāng)无(wú)人机在深圳的义务消(xiāo)杀(shā)活(huó)动中协助完成大面积消(xiāo)毒工作;猎户星空机器人在武汉火神山医院通过无人导诊(zhěn)技术,实现医(yī)生(shēng)对(duì)病人的远程(chéng)诊疗;达阔(kuò)科技为武汉(hàn)同济(jì)天佑医院提供的5G远端护(hù)理机器人应(yīng)用于远程看护、清洁消毒、测温(wēn)巡查等工作。巡检机器人要(yào)应用于替代(dài)交(jiāo)警等(děng)检疫(yì)人员的巡视、人脸识别、测温等(děng)方面工作,如优必选的警(jǐng)用巡视机(jī)器人“建国”,通(tōng)过自动巡逻(luó)对现场实施(shī)监控,实(shí)现(xiàn)了对(duì)口(kǒu)罩状态下人员(yuán)的有效识别,同时可以检测人员体温;优必选的5G 机器(qì)人充(chōng)当高速检查站义警(jǐng),减(jiǎn)少(shǎo)人员近距(jù)接(jiē)触带来的感染风险;高新(xīn)兴在广州、贵阳(yáng)多(duō)个公共(gòng)场所(suǒ)提供的(de)“千巡(xún)警(jǐng)用巡逻机器人”,实现无接触体(tǐ)温检测以及人(rén)脸口罩识别(bié)等(děng)工作。
二、服务(wù)机器(qì)人(rén)迎来发展黄金时代
市场规模持续增长。伴随着(zhe)人工(gōng)智(zhì)能技术(shù)的快速(sù)发展,以及(jí)服(fú)务机器人应用场景和服务模式的不(bú)断(duàn)拓展,带动服务机器人市场规模高速增长。2013年(nián)以来,全球服务机器人(rén)市场规模年均(jun1)增速达23.5%,预计2020年将增(zēng)长至156.8亿美元。

表:2013-2020年(nián)全球服务(wù)机器人销售额及增(zēng)速
国内服务机器人发展势头更加迅猛(měng),2019 年(nián),中国的服(fú)务机器人行业规(guī)模为22.0 亿美元,同比增长33.3%,过去5 年复合增长率高达36.8%。根据中(zhōng)国电子学会的统计和(hé)预测,近5年,中国服务机器人市场(chǎng)规模(mó)占全球市场约25%,由于中国的行业增(zēng)速快于全球的增速,未(wèi)来这一比例有望达到30%。
行(háng)业地位(wèi)逐渐凸显。不同于工业机器人领域(yù),受限于国外厂商核心零部(bù)件等(děng)原因,中(zhōng)国企业仍处于行业追随者(zhě)的位置。在服务机器人领域,各(gè)国始于同一起跑线(xiàn),目前中国(guó)已经处于全球领先(xiān)集团之列,未来中国有(yǒu)望成为全球服务机器人领域的领导者。在无(wú)人(rén)机、扫地机(jī)器人(rén)、配(pèi)送机器人、平(píng)衡车等发展较成熟的子行业中,单一(yī)中(zhōng)国市场就(jiù)能支撑百万级的产品出货(huò)量,规模效应不仅体现在成本优(yōu)势(shì)上,还(hái)能(néng)保障在(zài)高出货量的基础上积极响应用(yòng)户(hù)反馈,快速迭代(dài)自身技术,不断完善产品性能。因此,中国服务(wù)机器人在市场规模、产业链、产业环(huán)境等方面都具备全球竞争优势,未来(lái)有望引领行业发(fā)展。
产业生(shēng)态逐渐形(xíng)成(chéng)。整体来看,我国服务机(jī)器(qì)人行业的(de)产业(yè)链较为成熟,在服(fú)务机(jī)器人全产(chǎn)业链布(bù)局上均有国内自主知识产权的技术支撑(chēng),核心部件并(bìng)不受制于国际供(gòng)应(yīng)商。如在底层(céng)硬件领域(yù),中国拥(yōng)有(yǒu)寒(hán)武(wǔ)纪和地平线等芯片企业(yè),思(sī)岚科技和镭神智能(néng)等传感器(qì)企业;在技术模块(kuài)领域,中国拥有科大讯(xùn)飞(语音)、商汤(tāng)科(kē)技(视觉)、奥比中光(体(tǐ)感)等企业;在终端产品领域,中(zhōng)国已(yǐ)经诞生了大疆(jiāng)创新、科沃斯、石(shí)头科技、优必选等一(yī)批已经成(chéng)功实现商业(yè)化的企业(yè)。我国服务机器人产业链上不同环节正反馈机制趋于完备,“核(hé)心(xīn)部件-本(běn)体制(zhì)造(zào)-集成商(shāng)”的(de)上下游合作模式(shì)逐(zhú)渐成(chéng)型,配套(tào)的保(bǎo)险(xiǎn)等服务(wù)也开始涌(yǒng)现,产业生态(tài)逐步建立。
细分领(lǐng)域分化加剧(jù)。过去几年,受益于深度学习技术的突破,以及资本的助力(lì),服务(wù)机器人各个子行(háng)业迎来百花齐放的阶段。但随着用户尝鲜(xiān)心理逐渐褪去,不同子行业(yè)的景气指数出现明显分化。如过去三(sān)年中,无人机、扫(sǎo)地机器人、配送机器人等行业进入良性发展(zhǎn)阶段,而(ér)相反,儿童(tóng)陪护(hù)机(jī)器(qì)人和导购(gòu)机器人市场已成红海市场(chǎng),同质化竞(jìng)争严重。
三、当(dāng)前我国发展服务机(jī)器人值得关注的领域(yù)
专业(yè)服务领域——主(zhǔ)要服(fú)务于(yú)酒(jiǔ)店、餐厅(tīng)、医院、写字(zì)楼等(děng)多个(gè)细分(fèn)场景。一是关注(zhù)用于配送(sòng)快递、外(wài)卖、文件等物品的写字楼送物机(jī)器人(rén)(如yogo的写字楼内(nèi)的送(sòng)物机器(qì)人、纳恩博的外卖机器人);二是关注用(yòng)于配送(sòng)药品、检验样本、医(yī)疗器(qì)械等物(wù)品的医院运送机器人(如钛米的医院运送(sòng)机(jī)器人),以及用以康复、手术、辅助医(yī)疗的手术(shù)机器人、康复机器人、消毒机器人等;三是关(guān)注(zhù)用(yòng)于替代工(gōng)作人员为客人提供个性化服务机器人(如云(yún)迹的酒店送物机器人、擎朗的餐(cān)厅送菜机器(qì)人、商场导购(gòu)机器人);四是关注义警、巡视、救援(yuán)、消防等高风险行业机器(qì)取代人类(lèi)的专(zhuān)业服(fú)务机器人。
家(jiā)用服(fú)务领域——在家用场(chǎng)景中,致(zhì)力于满足客户在(zài)家务、娱乐、教育、陪护等方面的需求。除了扫地机器人、擦窗(chuāng)机(jī)器人、空气净化机器人等传统领域,未来,消毒机器人、教育机(jī)器人、健康护理机器人、陪(péi)护机器人、情感(gǎn)机(jī)器人、舵机玩(wán)具(jù)机器人、格斗机器人等也值得关注。
其他应用领域——创(chuàng)新服务机器(qì)人在党建、司法(fǎ)、政务等(děng)领(lǐng)域的应用,一(yī)方面可利用机器人强大的知识库(kù)和案例(lì)储存功能,进行相(xiàng)关知(zhī)识准确查询与宣传普(pǔ)及,减少工作人员的重复性(xìng)劳动,提(tí)高信息利用效率。另一方面,服务机器人将增加(jiā)工作趣味性,更有益(yì)于受众(zhòng)所接受。
四、当前我国(guó)发展服务机器人要重点突(tū)破的技术(shù)环节
服务机器人产业链包括底层硬件、技(jì)术模块、终端产品。其中,底层硬件主要(yào)包括伺服舵机、芯(xīn)片、控制(zhì)器、减速(sù)器、各(gè)类传感器等(děng)负责运动控制、基础计算、环境感(gǎn)知的非(fēi)通用零部件和(hé)电(diàn)池、电源(yuán)、存储器等(děng)其它通用零部件(jiàn);技术模(mó)块提(tí)供(gòng)基于底层的(de)芯(xīn)片(piàn)和传感器,以及配套的(de)算法,能够开发(fā)出导航移动(dòng)、运动(dòng)控制(SLAM)、感知交互(视觉、语(yǔ)音)等技术模块;服务机器人终(zhōng)端产品(pǐn)是整机(jī)厂商在(zài)挖(wā)掘多样化场(chǎng)景下服务机器人使用(yòng)价值的基础(chǔ)上,将体现机器人智能性的(de)技术模(mó)块与决定机(jī)器人应用领域的功能(néng)组(zǔ)件有机组合(hé)的产物。
虽然我国服(fú)务(wù)机器人(rén)在导航移动技术领域已(yǐ)率(lǜ)先(xiān)实(shí)现商业化,但在(zài)运动控制、感知交互两大领域仍(réng)有短(duǎn)板,尤其是在(zài)伺服电(diàn)机、芯片(piàn)、机(jī)器视觉核心元器件、SLAM技术等领域需着力突围,打(dǎ)造(zào)全球竞争优势,早日(rì)实现引领行(háng)业发展之宏愿。
高度重视国产芯片(piàn)布局,摆脱国际封锁。从全球(qiú)竞争格(gé)局来(lái)看,欧美韩日继续领先该市场,且基本垄断中高端云端(duān)芯(xīn)片,国内(nèi)企业主要集中在边(biān)缘端,云(yún)端差距较为明显。目前多数国产芯片研发仍处于较为(wéi)早期的阶段,目前处于追赶状态,但国内芯(xīn)片已经迈出了重(chóng)要的(de)第一步,如瑞芯微、珠海全志、炬力,瑞(ruì)芯微的(de)RK3399和RV1108芯片(piàn)已应(yīng)用于服务机器人。未来,应高度重视国产芯片布局,在(zài)机器人的基础计算和(hé)指令控(kòng)制技术领域摆(bǎi)脱国际封锁。
强化我国伺服(fú)电机(jī)自主研发能力,助力国产品牌崛起。伺服(fú)电机曾一度成为(wéi)中国(guó)机器人产业发展的(de)瓶颈,从全(quán)球竞争(zhēng)格(gé)局来看,西门子(zǐ)和博世力士乐等欧美品牌基本垄断大型伺(sì)服市场,而松下、安川和(hé)三菱(líng)等日系品牌则在中小伺服市场占(zhàn)据重要位置,我国伺服市场中的国产品牌渗透率只有20%。近年,我国在(zài)伺服电机的自主(zhǔ)研发取得了一(yī)定成果,如汇川和埃斯顿等国产品牌正在崛起,优必选科技自主研(yán)发的伺服电机在参数(shù)和性能(néng)方面与日(rì)本、韩(hán)国和瑞士(shì)等一流公司不相上下,在价格和性价比方(fāng)面更具优(yōu)势。进一步(bù)推动我国伺服电机自主研发,强化机器(qì)人运动(dòng)控制技术突围,助力企业在机器人行(háng)业竞争中获得先发(fā)优势。
在(zài)机器视觉(jiào)核心(xīn)元器(qì)件自(zì)主研发领域率先实现突围。目前(qián),中国(guó)正(zhèng)在成为(wéi)机器(qì)视觉领域发展最活跃的区域之(zhī)一,尤其在人脸/物(wù)体识别领域基础技术已相对(duì)成熟,市场(chǎng)进(jìn)入商(shāng)业化探索的高峰阶(jiē)段,年均复合(hé)增长率高达35%以上(shàng)。但(dàn)从全球竞争格局来(lái)看,中高端(duān)市场(chǎng)几乎(hū)均被国际巨头康耐视、基恩士、海克斯康所垄断,国外公司则具备核心元器件自主研发的技术优势,而国内(nèi)企业主要是系统集成商,尚(shàng)未出现(xiàn)具(jù)有主导地位的龙头企(qǐ)业。在(zài)我国机器视觉(jiào)核心元器件自(zì)主(zhǔ)研发领域(yù)率先实现突(tū)围,赋予机器(qì)“看(kàn)清”世界,“识别”物体的能力。
加速(sù)布局多传感器融合的SLAM(同步(bù)建图与定位)技术。目前(qián),全球(qiú)科(kē)技巨头苹(píng)果、谷歌(gē)和脸书(Facebook)都(dōu)在(zài)大(dà)力投资(zī)与发展SLAM技术,如谷(gǔ)歌正在通过(guò)Project Tango实施SLAM技术, Tango主(zhǔ)要(yào)通过两个摄像头来感知环境深度且拥有上下(xià)文(wén)情(qíng)景。苹果收购德(dé)国AR公司metaio获得关(guān)键SLAM技术(shù),并在此(cǐ)基础上研(yán)发出ARKit。我国(guó)首个自主研发的SLAM系(xì)统(tǒng)是2015年(nián)诞生(shēng)的Watchhhh SLAM,此外,百度(dù)也在(zài)积极布局SLAM技术领域。加速布(bù)局多传(chuán)感器融合的SLAM(同(tóng)步建图与定位)技术,解决机器人(rén)导航和定位难(nán)题,在机器人、自动驾(jià)驶、VR/AR等多种领域实现技术与(yǔ)场景紧密结合,发(fā)挥最(zuì)大效能。
全面(miàn)优(yōu)化我国(guó)机器人交互(hù)技术水平。在(zài)全球竞争格(gé)局中,谷歌、苹果、微软、亚(yà)马逊作(zuò)为国际四大巨(jù)头,不仅(jǐn)加强(qiáng)了(le)对该领(lǐng)域自主研发,也在全(quán)球范围内(nèi)通过并购进行扩张,扩大自己在语言交互(hù)领(lǐng)域的技术优(yōu)势。目前,我国以语言交互(hù)为主(zhǔ)的机(jī)器人交互技术已步入正轨(guǐ),并取(qǔ)得一定突(tū)破,如科大讯飞的智能(néng)人(rén)机交互服务(wù)新界面(miàn)AIUI,在统一接口交互的基础上,可实现不同内容和场景(jǐng)下的交互服务;思必驰(chí)通过语(yǔ)音相关技(jì)术(shù)整合打造(zào)出Aioses人机对话(huà)操作系统,为硬件合(hé)作伙伴提供服务。但中(zhōng)国在语言交互领域仍有诸多不足,如,行业内(nèi)普遍关注的连(lián)续沟(gōu)通、噪音影响、远场识别等问题至今没有得到完美的(de)解决,国内语言交互(hù)技术(shù)方面整体仍有待提升。未来,全面优化(huà)我国机器人交互技术水平,除(chú)了语言(yán)交(jiāo)互(hù)的能(néng)力,进一步下(xià)行(háng)电子皮肤触觉交互拓展,提升机器人亲和力和应用(yòng)价值,使机(jī)器人更趋近于人类特征。
助推国(guó)产服务机器(qì)人操(cāo)作系统构建机(jī)器人生态圈。在全球竞争格(gé)局(jú)中,老牌开源(yuán)系统占据了主流市场,大多(duō)数主(zhǔ)流机器人的操作系统都(dōu)是基于Linux内核开发(fā)的,例如:国际有ROS、androids系统,国内有优必选科(kē)技操作系统ROSA、图灵机(jī)器人操作系统Turning OS等。此外,微软(ruǎn)也推(tuī)出WindowsOS机(jī)器人操(cāo)作(zuò)系统,主要(yào)应用于医疗机器人领域。助推国产服(fú)务(wù)机器人操作系统进入(rù)国际市场,整合(hé)全球软(ruǎn)硬件资源(yuán),打(dǎ)造基(jī)于国产操作系统的服务机器人大生(shēng)态(tài)圈。