新(xīn)冠肺炎推动下,AI服务机(jī)器人呈(chéng)现爆发式(shì)增长(zhǎng)
在工业化时代(dài),汽(qì)车、电(diàn)子(zǐ)、家电等(děng)制造行业的自(zì)动化需求拉动(dòng)了工(gōng)业机器人的蓬勃发展,如今,随着第三产业的崛起,医(yī)疗、物流、餐(cān)饮等服务行业的自动化需(xū)求有(yǒu)望拉动相应的服务机器(qì)人品类的需(xū)求(qiú)。尤其是在(zài)高风险的服务型行(háng)业,比如医护、救援、消(xiāo)防(fáng)等,“机器换人(rén)”的需求进一步被激发,这在(zài)此次新冠(guàn)疫情中得(dé)以显现。

一、在新冠疫情(qíng)催化(huà)下,服务机(jī)器人价值凸显在此次疫情中,移动机器人被广泛应用(yòng)于医院(yuàn)、隔离点、办公楼宇等场所配送服务(wù),如(rú)擎朗(lǎng)智能、普渡科技投放在广东(dōng)、浙江、湖(hú)南、上海(hǎi)等地的送餐机器人(rén),在隔离定(dìng)点单位中为隔离人(rén)员提供免接触送餐服务;云迹(jì)科技向武汉火神山医院捐赠(zèng)了十几(jǐ)台配送机(jī)器人(rén)帮(bāng)助(zhù)医疗物资配送;YOGO ROBOT与星(xīng)河地(dì)产(chǎn)合作(zuò)启动了深圳首家机器人防疫园(yuán)区,实现楼宇无人化配送(sòng)、喷雾(wù)消杀等工作。
医(yī)疗服务机器人(rén)应用主(zhǔ)要(yào)是辅助医护人员实现(xiàn)远程(chéng)检测、消(xiāo)毒(dú)杀(shā)菌(jun1)、送(sòng)药(yào)等工作,如公(gōng)司钛米智能消毒机器(qì)人通过自主(zhǔ)移动对(duì)环境物表和空(kōng)气进行多(duō)点消毒,从而减(jiǎn)少武汉医护人员感染机(jī)率;大(dà)疆无人(rén)机在深(shēn)圳的义务消杀活(huó)动(dòng)中协助完成大面积消毒工(gōng)作;猎户星空机器(qì)人在武汉火神山(shān)医(yī)院通过无(wú)人(rén)导诊技(jì)术,实现医(yī)生对病人(rén)的远程诊疗;达阔科(kē)技为武汉同济天佑医院提供的5G远端护理机器人应用(yòng)于(yú)远程(chéng)看护、清洁消毒(dú)、测温巡查等工(gōng)作(zuò)。巡检(jiǎn)机器人要应用于替代交警等检疫人员的(de)巡视、人脸识别、测温等(děng)方面(miàn)工作,如优必选的警用巡视机器人“建国(guó)”,通过自动巡逻对现(xiàn)场实施监控,实现了对口罩状态下人员的有效识别,同时可以检测(cè)人员体(tǐ)温;优(yōu)必选的5G 机器人充当高(gāo)速检查(chá)站义警(jǐng),减少(shǎo)人员近距接触带来的感染风(fēng)险;高新兴在广州、贵阳多个公共场(chǎng)所提供的(de)“千巡警用巡逻机器人”,实现无接触(chù)体温检测以(yǐ)及人脸口罩识别等工作(zuò)。
二、服(fú)务机器人迎来发展黄金时代
市(shì)场规模持续增(zēng)长。伴(bàn)随着人工智能技术的快(kuài)速发展,以(yǐ)及服(fú)务机(jī)器人应用场景和(hé)服(fú)务模式的不断拓展,带动服务机器人市场规模高(gāo)速增长。2013年以来,全球服务机(jī)器(qì)人市(shì)场规模年(nián)均增速(sù)达(dá)23.5%,预计2020年将增长至(zhì)156.8亿美元。

表(biǎo):2013-2020年全球服务机器人销(xiāo)售额及增速
国内服务机器人发展(zhǎn)势头(tóu)更(gèng)加迅猛,2019 年(nián),中国的服务机(jī)器人行业规模为22.0 亿美元,同比增长33.3%,过去5 年复合增长率高达36.8%。根据中国电子学(xué)会的统计和(hé)预(yù)测,近5年(nián),中国服务(wù)机(jī)器人市场规模占全球市场(chǎng)约25%,由于中国的行业增速快于全球的增速,未来(lái)这一比例有望达(dá)到30%。
行业地位逐渐凸显。不(bú)同于工(gōng)业机器(qì)人领域(yù),受限(xiàn)于国外(wài)厂商核心零部件等原(yuán)因,中国企业仍处于行业追随者的位(wèi)置。在服务机器人领(lǐng)域,各国始于(yú)同一起跑线(xiàn),目(mù)前(qián)中国已经处于全球(qiú)领(lǐng)先集团之列(liè),未(wèi)来(lái)中国有望成为(wéi)全球(qiú)服务机器人领(lǐng)域(yù)的领(lǐng)导者。在(zài)无(wú)人机、扫(sǎo)地机(jī)器人、配送(sòng)机(jī)器人、平衡车等发展较成熟的子行业中(zhōng),单一中国市(shì)场就(jiù)能支撑百万级的(de)产品(pǐn)出货量,规模效应不仅体现(xiàn)在(zài)成本优势(shì)上,还能保(bǎo)障在高出(chū)货量的基础上积极响应用(yòng)户反馈,快速迭(dié)代自身技术,不断完善产品性能。因(yīn)此,中国(guó)服务机器人(rén)在市场规(guī)模、产(chǎn)业(yè)链、产业环境等方面(miàn)都具备全球竞争优势,未来有望引(yǐn)领行业发展。
产业生(shēng)态逐(zhú)渐(jiàn)形成。整体来看,我国服务机器人行业(yè)的产(chǎn)业链较为成熟,在服(fú)务机(jī)器人全产业链布局上均有国内自主(zhǔ)知识产权的(de)技术(shù)支撑(chēng),核心部件并不(bú)受制于国(guó)际(jì)供应商。如在底(dǐ)层硬件领域,中国拥有寒武纪(jì)和(hé)地平线等芯片企业,思岚科技(jì)和镭神智能(néng)等传感(gǎn)器企业;在技术(shù)模块领域,中国拥(yōng)有(yǒu)科大讯飞(语音(yīn))、商汤(tāng)科(kē)技(视觉)、奥比中光(体(tǐ)感)等企业(yè);在终端(duān)产品(pǐn)领域,中国已(yǐ)经诞生了大疆创新(xīn)、科沃斯、石(shí)头科技、优必选等一(yī)批已经(jīng)成功(gōng)实现商业化(huà)的企(qǐ)业。我(wǒ)国服务机器人产业链(liàn)上不同环节正反馈机制趋于完备,“核心部件-本体制造-集成商(shāng)”的上下游合作模式逐渐成型,配套(tào)的保险等服务也开始涌现,产业生态逐步建立。
细(xì)分领域分(fèn)化加剧。过去几年,受益于深度学习技(jì)术的突破,以(yǐ)及资本(běn)的助力,服务(wù)机器人各(gè)个子行业(yè)迎来(lái)百花齐放的阶段。但随着(zhe)用户尝鲜心理逐渐褪去,不(bú)同子行(háng)业的景气(qì)指数出现明显分化。如(rú)过去三年中(zhōng),无人机、扫地机器人、配送(sòng)机(jī)器人等行业进入(rù)良性发展(zhǎn)阶段,而相反,儿童陪护机器人和(hé)导购(gòu)机(jī)器人市场已成红海市场,同质化竞争严重(chóng)。
三、当前我国发展服(fú)务机(jī)器(qì)人值得关注的领域
专业服务领域——主要服务(wù)于酒店、餐厅、医院、写字(zì)楼等多个细分场景。一(yī)是关(guān)注(zhù)用于(yú)配送(sòng)快递、外卖、文件等(děng)物品的写字楼送物(wù)机器人(如yogo的写字楼内的(de)送物机器人、纳恩博的外卖机器人);二是关注用于配送药品、检验(yàn)样本、医疗(liáo)器械等物(wù)品(pǐn)的(de)医院运(yùn)送机器人(如钛米的医(yī)院运送(sòng)机器(qì)人(rén)),以及用(yòng)以康复、手术、辅助医疗的手术机器人、康复机器(qì)人、消毒(dú)机器人等;三是关注(zhù)用于替代工作人员为(wéi)客人提供(gòng)个(gè)性化服(fú)务机器人(如(rú)云迹的酒店送物机器人、擎朗的餐厅送(sòng)菜机器(qì)人、商场导购机器人);四是关(guān)注义警、巡视(shì)、救援、消防等高风险行业机器取代人类(lèi)的专(zhuān)业服务机器(qì)人。
家用服务领域——在家用场(chǎng)景中,致力(lì)于(yú)满(mǎn)足客户在家务、娱乐、教育、陪护等方面的需求。除了扫地机器(qì)人、擦窗(chuāng)机器人、空气净化(huà)机器人(rén)等传统领域,未来,消毒机器人、教育(yù)机器人、健康护理机器人、陪护机器人(rén)、情感机器人、舵机玩具机器人、格斗机器人等也(yě)值(zhí)得(dé)关注。
其他应用领域——创新服务机器人(rén)在党建、司法、政务等领域的应(yīng)用,一方面可利用机(jī)器人强大的知(zhī)识库和(hé)案例储存功(gōng)能,进行(háng)相关知识(shí)准确查询与宣传(chuán)普及,减少工作(zuò)人员的重复性劳(láo)动,提高信息利用效率(lǜ)。另一方面(miàn),服务(wù)机器人(rén)将增加工作趣味性(xìng),更有(yǒu)益于(yú)受众(zhòng)所接受(shòu)。
四、当前我国发展服务机器人要重(chóng)点突破的技术环节
服务(wù)机器人产(chǎn)业(yè)链包括底层硬(yìng)件、技术模块、终端产品。其中,底层硬件主要(yào)包括伺服舵机、芯片、控(kòng)制(zhì)器、减速器、各(gè)类传(chuán)感器(qì)等负(fù)责运(yùn)动控制、基础(chǔ)计算(suàn)、环境感知的非通用零部件和电池(chí)、电源、存(cún)储(chǔ)器(qì)等其它通用零(líng)部件;技(jì)术模(mó)块提供基于底层的芯片(piàn)和传感器(qì),以及配(pèi)套(tào)的算法,能够开(kāi)发(fā)出导航移(yí)动(dòng)、运动控制(zhì)(SLAM)、感(gǎn)知交互(视觉、语音)等技术模块(kuài);服(fú)务(wù)机(jī)器人(rén)终端产品是整机厂商(shāng)在(zài)挖掘多样化场景下服务(wù)机器(qì)人使用价值(zhí)的基础上,将体现机器(qì)人智能性的技术模块与决定机器人应用领域的(de)功能组件有机(jī)组(zǔ)合(hé)的产物。
虽(suī)然我国(guó)服务(wù)机器人(rén)在导航移动技术领域已率(lǜ)先实现商业化,但在运(yùn)动(dòng)控制、感知交互两(liǎng)大领域仍有短(duǎn)板,尤其(qí)是在伺服电机、芯片、机(jī)器(qì)视(shì)觉核心(xīn)元器件、SLAM技术等领域需着力突(tū)围,打造全(quán)球竞争优势,早日(rì)实现(xiàn)引领行业发(fā)展之(zhī)宏愿。
高度重视国产芯片布局,摆脱(tuō)国际(jì)封锁。从全球竞争格局来看,欧美韩日继(jì)续领(lǐng)先该市(shì)场,且基本垄断中高端云端芯片,国内企业主要集(jí)中在边缘(yuán)端,云端差距较为明显。目前(qián)多数国产芯(xīn)片(piàn)研发仍处于较为早期的阶段,目前处于追赶状态,但国内芯片已经(jīng)迈出了重要的第(dì)一步,如瑞芯微、珠海全(quán)志、炬(jù)力(lì),瑞芯微的RK3399和RV1108芯片已(yǐ)应用于服务机(jī)器人。未来,应高度重视国产(chǎn)芯片布(bù)局,在机器人的基础(chǔ)计算(suàn)和指令(lìng)控制技术领域摆脱国际(jì)封锁。
强化我(wǒ)国(guó)伺服电机自主研发能力,助力国产品牌崛起。伺(sì)服电机曾一度成(chéng)为(wéi)中国机器人产业发(fā)展的瓶颈,从全球竞争格局来看,西门子和博世力(lì)士(shì)乐等欧美(měi)品牌基本垄(lǒng)断大型伺(sì)服市场(chǎng),而松(sōng)下(xià)、安川和三菱等(děng)日(rì)系品牌则在中小伺服市场占据重要位置,我(wǒ)国伺(sì)服市场中(zhōng)的(de)国产品(pǐn)牌渗透率只有20%。近年(nián),我国(guó)在伺服电机的自主研发取得了(le)一定成(chéng)果,如汇川和(hé)埃斯顿等国产品牌正在崛起,优必选(xuǎn)科技自主研发的伺服电机在参数和(hé)性能方面与日(rì)本、韩国和瑞士等一流(liú)公司不相上下(xià),在价格(gé)和性价比方面更具优势。进一步推动我国伺服电机自主研(yán)发(fā),强(qiáng)化机器人运动控制技术(shù)突围,助力企业在机(jī)器人行(háng)业(yè)竞争中(zhōng)获得先发优势。
在机器视觉核心元(yuán)器件自主(zhǔ)研发(fā)领(lǐng)域率先(xiān)实现(xiàn)突围(wéi)。目前,中国正在成为机器视觉(jiào)领域发展(zhǎn)最活(huó)跃的(de)区域之(zhī)一,尤(yóu)其在人脸/物体(tǐ)识别领域基础技术已相对成熟,市场进(jìn)入商(shāng)业化探索的高峰(fēng)阶(jiē)段,年均复合增长率高达35%以上(shàng)。但从全球竞争格局来看,中高(gāo)端市场几乎均被国际巨头康(kāng)耐视、基(jī)恩士、海克斯康所垄(lǒng)断(duàn),国外公司则(zé)具备核心元(yuán)器件自主研发的技术优(yōu)势,而国内企业主要(yào)是(shì)系统集(jí)成(chéng)商,尚未出(chū)现具有主导(dǎo)地位的龙头企业。在我国机(jī)器视觉核心(xīn)元(yuán)器件自主研发领域率(lǜ)先实现(xiàn)突围,赋予机器“看清(qīng)”世界,“识别”物体的能力。
加速布局(jú)多传感器融(róng)合的SLAM(同步建图与定位)技术。目前,全球科技巨头(tóu)苹果、谷歌和脸书(Facebook)都(dōu)在大(dà)力投资与(yǔ)发展SLAM技(jì)术,如谷歌正在通过Project Tango实施SLAM技术, Tango主要通(tōng)过两个摄像(xiàng)头来感知环境深度且拥有上(shàng)下文情(qíng)景。苹果收购德国AR公(gōng)司metaio获得关(guān)键SLAM技术,并在(zài)此基础(chǔ)上研发出ARKit。我(wǒ)国首个自主(zhǔ)研发的SLAM系统是2015年诞生的Watchhhh SLAM,此外,百度也在(zài)积(jī)极布局SLAM技(jì)术领域(yù)。加速布(bù)局多传感器(qì)融合的SLAM(同步建(jiàn)图与定(dìng)位)技术,解决机器人导航和定位难题,在机器人、自动驾驶、VR/AR等多种领域实(shí)现技术与场景紧密结合,发挥(huī)最大效能。
全面优化我国(guó)机器(qì)人交互技(jì)术水平。在(zài)全(quán)球竞争格局中,谷歌(gē)、苹果、微软、亚马逊作为国际四大巨头,不仅加强了对该领域自主(zhǔ)研发,也在全球范围内通过并购进行扩张,扩大自己在语言(yán)交(jiāo)互(hù)领域的技(jì)术(shù)优(yōu)势(shì)。目前(qián),我国以语言交互为主的(de)机器人交互技(jì)术已步入(rù)正轨(guǐ),并取得一(yī)定(dìng)突(tū)破,如科大(dà)讯飞的智能人机交互服(fú)务新界面AIUI,在统一接口交互的基础上,可(kě)实现不同内容和场景下的交(jiāo)互服务;思必驰通过语(yǔ)音相关技术整合打造出Aioses人机对话操作系(xì)统,为(wéi)硬件合作伙(huǒ)伴(bàn)提供服务。但中国在语言交互(hù)领(lǐng)域仍有诸多不足,如,行业内普遍关注的连(lián)续沟通、噪(zào)音影(yǐng)响、远场识(shí)别(bié)等问题至今没有得到完美的(de)解决,国内语(yǔ)言(yán)交互技术方面整体仍有待提升。未来,全面优化我(wǒ)国(guó)机器人交互技术水平,除了语言交互的能力,进一步下行电(diàn)子皮肤触觉交互(hù)拓展,提升机器人亲和力和应用价值,使机器人更(gèng)趋近(jìn)于人类特征。
助推国产(chǎn)服务机器人操(cāo)作系统构(gòu)建机器人(rén)生态圈。在全球(qiú)竞争格局中(zhōng),老牌开源系(xì)统占据了主流市场,大(dà)多数主流机器人的操(cāo)作系统都是基于Linux内核开发的,例(lì)如:国际有ROS、androids系统,国(guó)内有(yǒu)优必选科技操作系统(tǒng)ROSA、图灵机器人(rén)操作系统Turning OS等。此外,微软也推出WindowsOS机器人操作系统,主要应用于医疗机器人领域。助推国产服(fú)务机器人操作(zuò)系统进入(rù)国(guó)际市场,整(zhěng)合全球(qiú)软硬件资源(yuán),打造基于国产操作系统的服务机器人大生态(tài)圈。