新(xīn)冠肺(fèi)炎推动下,AI服务机器(qì)人(rén)呈现爆发式增长
在(zài)工(gōng)业化时代,汽车、电子、家电等制造行业的自动化(huà)需求拉动了(le)工业机(jī)器人的蓬勃发展(zhǎn),如今,随着(zhe)第(dì)三产业的崛起,医(yī)疗、物流、餐饮等(děng)服务(wù)行业的自动化需求有望(wàng)拉(lā)动相应的服务机器人品类(lèi)的需求。尤(yóu)其是在(zài)高风险的(de)服务型(xíng)行(háng)业,比如医(yī)护、救援、消防等(děng),“机器换人(rén)”的(de)需求进一步(bù)被激发,这在此次新冠疫情中得(dé)以显现。

一、在新(xīn)冠疫情催化下,服务机器人价(jià)值凸显在(zài)此次疫(yì)情中(zhōng),移动机器(qì)人被广泛应用(yòng)于医院、隔离点、办公楼宇等场(chǎng)所配送(sòng)服务,如擎朗智能、普渡科技投放在广东、浙江(jiāng)、湖(hú)南、上海等(děng)地的送餐机器(qì)人,在隔离(lí)定点(diǎn)单位中为隔离人员提供(gòng)免接触(chù)送餐服务(wù);云迹科技向武(wǔ)汉火神山(shān)医院(yuàn)捐赠了十几台配送机器人帮(bāng)助医(yī)疗物(wù)资配送;YOGO ROBOT与星河地产合作启(qǐ)动了深圳首(shǒu)家机器人防疫园区,实现楼宇(yǔ)无人化配送、喷雾消杀(shā)等工作。
医疗服务机器人应用主要是(shì)辅助医护人员实现远程检测、消毒(dú)杀菌(jun1)、送药(yào)等(děng)工作,如公司(sī)钛(tài)米智能消毒机器人通(tōng)过自主移动(dòng)对环境(jìng)物表和(hé)空气进行多点(diǎn)消毒(dú),从而减(jiǎn)少武汉医护人员感染机(jī)率;大疆无人机(jī)在深圳的义务消杀活动(dòng)中协助完成大面积消(xiāo)毒(dú)工(gōng)作;猎户星空机器人在武汉(hàn)火神山医院通过无人导诊技术,实现医(yī)生对病人的远程诊(zhěn)疗;达阔科(kē)技为武汉同济天(tiān)佑医院提供(gòng)的(de)5G远端护理机器人应用(yòng)于远程看(kàn)护、清洁(jié)消(xiāo)毒、测温巡查等工作。巡(xún)检机器(qì)人要应(yīng)用(yòng)于替代交警等检疫(yì)人(rén)员(yuán)的(de)巡视(shì)、人(rén)脸(liǎn)识别(bié)、测温等方面工作,如优必(bì)选的警用巡视机器人“建国”,通(tōng)过自动巡逻对(duì)现场实施监(jiān)控,实现了对口(kǒu)罩状态下(xià)人员(yuán)的有(yǒu)效识别,同时可以检(jiǎn)测人员体温;优必选的5G 机器人充当高速检查站义警,减少人员近距接(jiē)触带来(lái)的感染风险;高新(xīn)兴在广州、贵阳多(duō)个公(gōng)共场所提(tí)供的“千巡(xún)警用巡逻(luó)机器人”,实(shí)现无接触体温检测以及人脸口(kǒu)罩(zhào)识别等工作。
二、服(fú)务(wù)机器(qì)人(rén)迎(yíng)来发展(zhǎn)黄金时代
市场规模持续增长。伴随着人工智能技术的快速发(fā)展,以及服务机器人应用场景和(hé)服务模式的不断拓展,带动服务(wù)机器人市场规模高速增长。2013年以来(lái),全球服务机(jī)器人市场(chǎng)规模年均(jun1)增(zēng)速达23.5%,预计2020年将增长至156.8亿(yì)美元(yuán)。

表:2013-2020年(nián)全球服务(wù)机器(qì)人销售额及增速
国(guó)内(nèi)服务机器人发(fā)展势(shì)头更加(jiā)迅猛,2019 年,中国(guó)的服务机器(qì)人行业规(guī)模为22.0 亿美(měi)元,同(tóng)比增(zēng)长33.3%,过去5 年复合增长率高(gāo)达36.8%。根据中国电(diàn)子学会(huì)的(de)统计和预测,近5年,中国服务机器(qì)人市场(chǎng)规(guī)模占全(quán)球市场约25%,由于中国的行业增速快于全球的增速,未来这一(yī)比例有望达到30%。
行业地位(wèi)逐(zhú)渐(jiàn)凸(tū)显(xiǎn)。不同于工业机器人领域,受(shòu)限于国外(wài)厂商核心零部件(jiàn)等原因,中国企业仍处于行业追随者的(de)位(wèi)置。在服务机器人领域,各国始于同(tóng)一起跑线,目前中国已经处于全球(qiú)领先集团之列,未(wèi)来中国(guó)有望成为全球服务机器人领(lǐng)域的领导(dǎo)者。在无人机、扫地(dì)机器人、配送机器人、平衡车等发展较成熟的子行业中,单一中国市(shì)场就能(néng)支(zhī)撑百万级的产品出(chū)货量(liàng),规模效应(yīng)不仅(jǐn)体现在成本优势(shì)上,还能保障在高出货量的基础(chǔ)上(shàng)积极响应用(yòng)户反馈,快速迭代自身技术,不断(duàn)完善产品性能。因此,中国服务机器人在(zài)市场规模、产业链、产业环境等方面都具(jù)备全(quán)球竞(jìng)争优势,未来有望引领行业发展。
产业生态逐渐形成。整体来看,我(wǒ)国(guó)服务(wù)机器人(rén)行(háng)业的(de)产业链较为成熟,在(zài)服(fú)务机(jī)器人全(quán)产业链布局上均有(yǒu)国内自主(zhǔ)知识产(chǎn)权的技术支撑,核心部件并不受制于国(guó)际供(gòng)应商。如在底层(céng)硬件领域,中国拥有寒(hán)武纪(jì)和地平线等芯片企业,思岚(lán)科技和镭神智能等传感(gǎn)器企业(yè);在技术模块领(lǐng)域(yù),中国拥有科大讯飞(语音)、商汤(tāng)科技(视(shì)觉)、奥比中光(体感)等企业;在(zài)终端产品领域,中国已(yǐ)经诞生了大(dà)疆创新、科沃(wò)斯、石头科技、优必选(xuǎn)等一批已经成功实现商(shāng)业化(huà)的(de)企业。我国服务机(jī)器人(rén)产业链上不同环节正(zhèng)反馈机(jī)制趋(qū)于完备,“核心部(bù)件-本体制造-集成商(shāng)”的上下游合作模(mó)式逐渐(jiàn)成型,配套的保(bǎo)险等服务(wù)也开始涌现,产业生态逐(zhú)步(bù)建(jiàn)立。
细分领域分化加剧。过(guò)去几年,受益于深度学习技术(shù)的突(tū)破(pò),以及资本的(de)助力,服务机器人各(gè)个子行(háng)业(yè)迎(yíng)来百花齐放(fàng)的阶段。但随着用户尝鲜心理(lǐ)逐渐褪去(qù),不同子(zǐ)行(háng)业的景气(qì)指数出现明显分化。如过去三年中,无人机、扫地机器人、配送机器人等行业进入良性发展阶段(duàn),而相(xiàng)反,儿(ér)童陪护机器人(rén)和导购机器人市(shì)场已(yǐ)成(chéng)红海市场,同质化竞争严(yán)重。
三、当(dāng)前我国发展服务机器(qì)人值得关注的领域(yù)
专(zhuān)业(yè)服务(wù)领域——主(zhǔ)要服务(wù)于(yú)酒店、餐(cān)厅、医院、写字楼等多个细(xì)分场景。一是关注用于配送快递(dì)、外卖、文件等物品的写字楼(lóu)送物机器人(如yogo的写字(zì)楼内的送物机器人(rén)、纳恩博的外卖(mài)机器人);二是关注用(yòng)于配送药品、检验样本、医疗器械等物品的(de)医院运送机器人(如(rú)钛米的医院运送机(jī)器人),以及用以康复、手(shǒu)术、辅助医疗的手术机器人、康复机(jī)器(qì)人、消(xiāo)毒(dú)机器人等(děng);三(sān)是关(guān)注用于替代工作人员为(wéi)客人提供个性化(huà)服务(wù)机器(qì)人(如云迹的酒店(diàn)送物机器人(rén)、擎朗的餐(cān)厅送菜(cài)机器人、商场导购机器人);四是关注义警、巡(xún)视、救援(yuán)、消防等(děng)高风险行业机器取代人类的专业服务(wù)机器人(rén)。
家用服(fú)务(wù)领域——在家用场景中,致力于满足客户在家务、娱(yú)乐、教育、陪护等方面的(de)需求。除了扫地(dì)机器人、擦窗机(jī)器人、空(kōng)气净化机器人等(děng)传统(tǒng)领域,未(wèi)来,消毒机器人、教育机器人、健(jiàn)康护理机器人、陪护机器人、情感机器(qì)人、舵机(jī)玩具机器人(rén)、格(gé)斗(dòu)机器人(rén)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、政务(wù)等领域的应用,一(yī)方面可利用机器人强(qiáng)大的知识库和案例储存功能,进行相关(guān)知识准(zhǔn)确查询(xún)与宣传(chuán)普及,减少工作人员的重复性劳动,提(tí)高(gāo)信(xìn)息(xī)利用效率。另(lìng)一方面,服务机器人将增(zēng)加工(gōng)作趣味性(xìng),更有益于受(shòu)众所接受。
四、当前我国发展服(fú)务机器人要重(chóng)点突破的技术环节
服务机(jī)器人产业链包括底层硬件、技术模块、终端产品。其中,底层硬(yìng)件主(zhǔ)要包(bāo)括伺服舵(duò)机、芯(xīn)片、控制器、减速器、各类传感器等负(fù)责运动(dòng)控制(zhì)、基(jī)础计算、环境感知的(de)非通用零部件(jiàn)和电(diàn)池、电源、存储器等其(qí)它通用零部件;技术模块提供基于底层(céng)的芯片和传感器,以及配套的算法,能够开发出导航移动、运动控制(SLAM)、感知交互(视觉、语音(yīn))等技术模(mó)块;服务机器(qì)人终端产品(pǐn)是整机厂商在挖掘(jué)多样化场景下服务机器人使用(yòng)价值的基础上(shàng),将(jiāng)体现机器(qì)人智能性的技术模(mó)块(kuài)与(yǔ)决定机器人应用领域的功能组件有机组合的(de)产物。
虽然我国(guó)服务机器(qì)人在导航移动技术领域已率先实现商业(yè)化,但在运动控制(zhì)、感(gǎn)知交互两大领域仍有短(duǎn)板,尤其是在伺服电机、芯片、机(jī)器视(shì)觉核心(xīn)元器件、SLAM技术等领(lǐng)域需着力突围(wéi),打造全球竞(jìng)争优(yōu)势,早日实(shí)现(xiàn)引(yǐn)领行业发展之宏愿。
高度重视国产芯片布局,摆脱国际封锁。从全球竞争格局来看,欧美韩日(rì)继续领(lǐng)先该市(shì)场,且基本垄断中高端云端芯片,国内企(qǐ)业主要(yào)集中在边(biān)缘端,云端差(chà)距较为明显。目前多数国产芯片研发仍处于(yú)较为(wéi)早期的阶(jiē)段,目前处于(yú)追赶状态,但国内(nèi)芯片已经迈出了重要的第一步,如瑞(ruì)芯微、珠海全志(zhì)、炬力(lì),瑞芯(xīn)微的RK3399和RV1108芯(xīn)片已应(yīng)用于(yú)服务(wù)机器人。未来,应高(gāo)度重视国产芯片布局(jú),在(zài)机器人(rén)的基础计算和指令控制技(jì)术领域摆(bǎi)脱国(guó)际封锁。
强(qiáng)化我国(guó)伺服电机自主研发能力,助力(lì)国产(chǎn)品(pǐn)牌崛起。伺(sì)服电机曾一度成为中国机器人(rén)产业发展的瓶颈,从全(quán)球竞争格局来看,西(xī)门子(zǐ)和博世力士乐等欧(ōu)美品牌基(jī)本垄断大型伺(sì)服市场,而松(sōng)下(xià)、安川和(hé)三(sān)菱等日系品牌则在中小伺服(fú)市场占据重要位置,我国伺(sì)服市(shì)场中的(de)国产品牌渗透率只有20%。近年,我国在伺服电机的(de)自(zì)主研发取得了一(yī)定成果,如汇川和埃斯顿等国产品(pǐn)牌正在崛起,优必选科技自(zì)主研发(fā)的伺服(fú)电机在参数和性能方(fāng)面与日本、韩国和瑞(ruì)士等一流(liú)公司不相上下,在价格和性价比方面更(gèng)具优势。进一(yī)步推(tuī)动我国伺服电机自主研发,强化机器(qì)人运动控制技术(shù)突围,助力企业在机器人行业竞(jìng)争中获得先发优势。
在机器视觉核心元器件自主研发领(lǐng)域率先实(shí)现突围。目前,中国正在成(chéng)为机器视觉领域发展最活(huó)跃的区域(yù)之(zhī)一,尤其在人(rén)脸(liǎn)/物体识(shí)别领域基础技术已(yǐ)相对成(chéng)熟(shú),市场进入商业化(huà)探索的高(gāo)峰阶段,年(nián)均复合增长率高达35%以上。但从全球(qiú)竞争格(gé)局来看,中(zhōng)高端市场几(jǐ)乎均(jun1)被国际(jì)巨头(tóu)康耐视、基恩士、海克(kè)斯(sī)康所(suǒ)垄断,国外公司则具备核心元器件自主(zhǔ)研发的(de)技术优势,而(ér)国内企业主要是(shì)系统集成商(shāng),尚未(wèi)出现具有主导地位的(de)龙头企(qǐ)业。在我国机(jī)器视觉核心(xīn)元器件(jiàn)自主(zhǔ)研发领域(yù)率先实现突围,赋予机器“看清”世界,“识别”物体的能力。
加速布局(jú)多传感器融合的SLAM(同步建图与定位)技术。目前,全球科技巨头苹果、谷(gǔ)歌和脸书(Facebook)都在大力投(tóu)资(zī)与发展SLAM技术,如谷歌正(zhèng)在通过(guò)Project Tango实施SLAM技术, Tango主(zhǔ)要通过两个摄像(xiàng)头来感知环境深度且(qiě)拥有上下文情景。苹果(guǒ)收购德国AR公(gōng)司metaio获得关键(jiàn)SLAM技术(shù),并在此(cǐ)基础上(shàng)研发出ARKit。我国首个自主研发的(de)SLAM系统是2015年(nián)诞生的Watchhhh SLAM,此外,百度也在积极(jí)布局SLAM技术(shù)领(lǐng)域。加速布(bù)局多传感(gǎn)器(qì)融合的SLAM(同步建图与定位)技术,解决机器人导航和(hé)定位难题,在机(jī)器人、自动(dòng)驾驶(shǐ)、VR/AR等多种领域(yù)实现技术与场景紧(jǐn)密结合(hé),发(fā)挥最大效能。
全面优化我国机器人交互技(jì)术水平。在全球竞(jìng)争(zhēng)格局(jú)中,谷(gǔ)歌、苹果、微软、亚马逊作为(wéi)国际四大巨头,不仅加强了对该领域自主研发,也(yě)在全球范(fàn)围(wéi)内通过并购进行扩(kuò)张,扩(kuò)大(dà)自(zì)己在语言交互领(lǐng)域的技术优势。目前,我国以语言交互为主的机器人交(jiāo)互(hù)技(jì)术已步入正轨,并取得一定突破(pò),如科大讯飞的智能人机交互服务新界面AIUI,在统一接口(kǒu)交互(hù)的基(jī)础上,可实(shí)现不同内容和场景下的(de)交互服务;思必驰(chí)通过语(yǔ)音相关(guān)技术整合打(dǎ)造出Aioses人机(jī)对话操(cāo)作(zuò)系统,为硬件(jiàn)合作伙(huǒ)伴提供(gòng)服务(wù)。但中国(guó)在语言交互领(lǐng)域仍有诸多不足,如,行业内普遍关注的连续沟通(tōng)、噪音影(yǐng)响、远场识别等问题至今没有得(dé)到完美(měi)的解决(jué),国内语言交互技术方面(miàn)整体仍(réng)有待提升。未(wèi)来,全面优化我国机器人交(jiāo)互技术水平,除了语言交互的能力,进(jìn)一步下行电子(zǐ)皮肤触(chù)觉(jiào)交互拓展,提升机器(qì)人亲和力和应用(yòng)价值,使机器人(rén)更趋近于人类特征。
助推(tuī)国产服务机器人(rén)操(cāo)作(zuò)系统构建机器人(rén)生态圈。在全球竞争格局中,老(lǎo)牌(pái)开(kāi)源(yuán)系统占据了主流市场,大多数主流机器人的(de)操作系统都是基于Linux内核开发(fā)的,例如:国际有ROS、androids系统(tǒng),国内有优必选科技操作系统ROSA、图灵机器人操作系统Turning OS等。此外,微软也推(tuī)出WindowsOS机器(qì)人操作(zuò)系统,主要应用(yòng)于(yú)医疗机器人领域。助推国(guó)产服(fú)务机器人操作系(xì)统进入国际市场,整合全球软(ruǎn)硬件资源,打造基于国产操作系统的服务机(jī)器(qì)人大生态圈。