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..word版本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（InternationalFederationofRobotics）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。..word版本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..word版本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。..word版本人工智能技术包括：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”。..word版本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：过去现在外形机械外形仿人形的友好外观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研究主体科研所企业、科研所在服务机器人领域，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。..word版本虽然我国服务机器人普及率低、起步晚，但研究发展速度快。特别是2015年，掀起了家庭机器人的普及革命，而掀起这场革命的核心是“高智能”和“低价格”。高成长型人工智能不断的融入和持续的产业化成本降低使服务机器人迅速打开家庭市场，成为一个不可小觑的市场爆点。相对于工业机器人而言，服务机器人的国内外差距较小。服务机器人一般都要结合特定需求市场进行开发，本土企业更容易结合特定的环境和文化进行开发占据良好的市场定位，从而保持一定的竞争优势；另一方面，外国的服务机器人也属于新兴产业，大部分服务机器人公司成立的时间还比较短，因而我国的服务机器人产业面临着较大的机遇和发展空间。甚至有专家认为，相对于工业机器人，我国的服务机器人产业与发达国家基本同步。南京理工大学自动化院长郭健教授说，“与工业机器人产业受制于材料、控制、加工等环节而与国外有较大差距不同，我国服务机器人与国外各有特色、不分伯仲，国外企业在加工制造核心部件方面有优势，我们的集成功能等更丰富。”目前，我国的家用服务机器人主要有吸尘器机器人、教育、娱乐、保安机器人、智能轮椅机器人、智能穿戴机器人、智能玩具机器人，同时还有一批为服务机器人提供核心控制器、传感器和驱动器功能部件的企业。但必须看到的一个现状是，一方面，机器人圈内热热闹闹，一大群“围观者”兴致高昂；另一方面，服务机器人真正步入社会、走入寻常家庭者还寥寥。主要原因有几个方面：1）从技术研发来看，目前的服务机器人产品离高度智能化还有差距，而且在前沿技术和关键技术方面，我国缺乏创意理念和原创性成果，关键零部件与可靠性方面与国外相差5-10年，在设计制造技术方面我国也与国外存在差距；2）从功能来看，仍然相对单一；3）从价格来看，比较昂贵，一台迎宾机器人售价一般为20—30万元，这很难让普通消费者接受；4）从需求刚性来看，目前大部分服务机器人还是非刚需，市场仍处在一个培育和普及的过程。2.2.2行业发展的驱动因素服务机器人起源于机器替代人工。服务机器人的发展本质上是机器替代人工..word版本的结果。服务机器人替代人力表现在两个方面：一是比人工更加经济；二是实现人工所不能。可以说人工替代将是历史的发展必然，服务机器人的发展顺应历史潮流。服务机器人发展的驱动因素主要有以下几个方面：1）劳动力成本上升。由于发达国家的劳动力价格日趋上涨而且人们越来越不愿意从事自己不喜欢干的工作，类似于清洁、看护、保安等工作在发达国家从事的人越来越少。这种简单劳动力的不足使服务机器人有着巨大的市场。2）经济水平的提高。随着经济水平的上升，人们可支配收入的增加，使得人们有能力购买服务机器人来解放简单的重复劳动，或者购买服务机器人进行娱乐、教育从而提高生活质量。3）技术的发展。进入互联网时代后人类的科学技术迅猛发展，得益于计算机和微芯片的发展，智能机器人更新换代的速度越来越快，服务机器人发展的技术支撑越来越强：①环境感知传感技术日新月异。随着光学、声学、触感以及超声传感器的发展，服务机器人已经获得越来越接近于人类的感知能力。②大数据、云计算提高服务机器人人工智能水平。随着大数据技术的发展，为服务机器人提供了很多冗余的条件；云计算技术更是可以随时通过网络更新补充服务机器人的数据库。有了大数据和云计算技术，服务机器人可以轻松获取大量信息资源，在作决策时方案优选的能力越来越强，人工智能水平不断提高。③生物材料的发展使得服务机器人的人机互动性越来越好。机器人技术的不断发展，不仅让机器人能实现的功能越来越多，也促使成本不断下降，使得机器人的便捷性、安全性和精确性更强。4）老龄化带来需求。我国65岁以上老年人所占人口比重不断攀升，老年人抚养比在2013年达到13.1%。老龄化带来大量的问题，社会保障和服务、看护的需求更加紧迫，和医疗看护人员不足的冲突激化，服务机器人作为良好的解决方案有巨大的发展空间。2.2.3行业的政策环境1）国外的政策环境..word版本来源：民生证券研究院整理2）国内的政策环境2006年，国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》把智能服务机器人列为未来15年重点发展的前沿技术，提出“以服务机器人应用需求为重点，研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等基础技术”2012年，科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。其中，《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》明确将公共安全机器人、仿生机器人平台、医疗康复机器人及模块化核心部件作为“十二五”期间服务机器人发展的重中之重。目前我国正在加快部署实施《中国制造2025》规划，实现制造业“智造”转型升级，机器人被列为重点发展产业。提出机器人产业的发展要“围绕汽车、机械……等工业机器人应用以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用的需求。突破机器人本体，减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造技术等技术瓶颈。”并在重点领域技术创新路线图中明确了我国未来十年机器人产业的发展重点方向之一是突破智能机器人关键技术，开发一批智能机器人，积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战。目前正值《机器人产业十三五发