導讀

機器人的發(fā)展從無到有，從低級到高級，隨著科學技術的進步而不斷深入發(fā)展。服務機器人的未來是朝智能化，情感化發(fā)展，最后達到人機共存的社會。

01 服務機器人行業(yè) 市場環(huán)境分析

1. 服務機器人行業(yè)經濟環(huán)境分析

國內宏觀經濟現狀

◆經濟增長方式及轉型

2015年，我國國民經濟穩(wěn)定增長。初步核算，全年國內生產總值676708億元，比上年增長6.9%。其中，第一產業(yè)增加值60863億元，增長3.9%；第二產業(yè)增加值274278億元，增長6.0%；第三產業(yè)增加值341567億元，增長8.3%。第一產業(yè)增加值占國內生產總值的比重為9.0%，第二產業(yè)增加值比重為40.5%，第三產業(yè)增加值比重為50.5%，首次突破50%。

2015年以來，面對錯綜復雜的國際形勢和國內經濟下行壓力加大的困難局面，穩(wěn)中求進成為2015年的工作總基調，中國進入以提高質量效益為中心，調整產業(yè)結構，深化改革開放的發(fā)展階段。

◆工業(yè)化發(fā)展水平狀況

2015年，我國全年全部工業(yè)增加值228974億元，比上年增長5.9%。規(guī)模以上工業(yè)增加值增長6.1%。其中，國有控股企業(yè)增長1.4%；集體企業(yè)增長1.2%，股份制企業(yè)增長7.3%，外商及港澳臺商投資企業(yè)增長3.7%；私營企業(yè)增長8.6%。分門類看，采礦業(yè)增長2.7%，制造業(yè)增長7.0%，電力、熱力、燃氣及水生產和供應業(yè)增長1.4%。

2016年一季度，全國規(guī)模以上工業(yè)增加值按可比價格計算同比增長5.8%，增速比上年全年回落0.3個百分點，比今年1-2月份加快0.4個百分點。

2. 服務機器人行業(yè)社會環(huán)境分析

社會發(fā)展的必要性

分析認為，未來中國社會老齡化問題將日益嚴峻，并且我國殘疾人占總人口的比重位居世界前列，這兩類人的護理將成為社會的一個重要負擔，服務機器人能夠有效的解決這一問題；隨著人們生活節(jié)奏的加快，人們從事家務的時間越來越少，服務機器人可以為人們分擔一定的家務負擔。

此外，一些精細和作業(yè)環(huán)境危險的工作也需要由機器人來完成，比如進行微創(chuàng)手術或遠程手術時，對于精細化程度較高，服務機器人可以很好的滿足這一需求。再如，在軍事上進行排雷等危險作業(yè)時，也可以由機器人來完成。

服務機器人對人類社會的影響

◆勞務就業(yè)問題

由于人工智能能夠代替人類進行各種腦力勞動，將會使一部分人不得不改變他們的工種，甚至造成失業(yè)。

◆社會結構變化

近十多年來，社會結構正在發(fā)生一種靜悄悄的變化。“人——機器”的社會結構，終將為“人-智能機器-機器”的社會結構所取代。服務機器人就是智能機器之一。

◆思維方式與觀念的變化

服務機器人的發(fā)展與推廣應用，將影響到人類的思維方式和傳統(tǒng)觀念，并使它們發(fā)生改變。

◆人工智能對文化的影響

人工智能可能改變人的思維方式和傳統(tǒng)觀念。此外，人工智能對人類文化有更多的影響：①改善人類知識；②改善人類語言；③改善文化生活。

02 服務機器人行業(yè) 發(fā)展現狀及前景預測

1. 國內服務機器人行業(yè)發(fā)展現狀

行業(yè)應用現狀

目前，我國的家用服務機器人主要有吸塵器機器人、教育、娛樂、保安機器人、智能輪椅機器人、智能穿戴機器人、智能玩具機器人，同時還有一批為服務機器人提供核心控制器、傳感器和驅動器功能部件的企業(yè)。

醫(yī)用機器人領域，應用最廣泛的要數微創(chuàng)手術機器人；軍用機器人主要是用于國防需求，主要有防爆機器人、偵查監(jiān)視機器人等，近年來為了增強國防實力，國家在這一領域的投入大大增加。至于農用機器人的應用，我國農業(yè)機械化程度相比發(fā)達國家差距較大，導致農業(yè)機器人的應用規(guī)模不大，大多出現在經濟發(fā)達的城市。

行業(yè)市場供應現狀

◆機器人產業(yè)園發(fā)展分析

隨著工信部2013年511號文《關于推進工業(yè)機器人發(fā)展的指導意見》的發(fā)布，全國各地陸續(xù)出臺了機器人發(fā)展的指導意見，從地方政府到民間資本，掀起了一股機器人熱潮，2014年也成為中國機器人發(fā)展元年。

與之相伴的是，機器人產業(yè)園遍地開花。有統(tǒng)計顯示，全國已建或擬建的機器人相關的產業(yè)園已超過30個。投資額度上，現有地方機器人產業(yè)園到2020年的規(guī)劃投資額超過5000億元。

◆企業(yè)服務機器人生產情況

從企業(yè)發(fā)展情況來看，目前國內的服務機器人多數企業(yè)尚處于初期產品及服務階段，國內一些領先的服務機器人企業(yè)，如中鳴數碼科技、智能佳科技等，其主要業(yè)務均為機器人比賽及推廣方向，新產品較少。

行業(yè)市場銷量現狀

◆服務機器人整體市場銷量

根據IFR公布的資料顯示，目前中國服務機器人產業(yè)規(guī)模尚未形成，缺乏大型支柱企業(yè)，也沒有形成有影響力的品牌，僅占全球服務機器人市場的4.5%。因此，下文將根據這個比例，來計算2013-2014年中國服務機器人的市場銷量情況。

◆專業(yè)服務機器人市場銷量

2013年，中國專業(yè)服務機器人的銷量總共為945臺。其中，軍用機器人的銷量為428臺；場地機器人的銷量為266臺；醫(yī)用機器人的銷量為86臺；物流用途機器人的銷量為59臺；其他專業(yè)服務機器人的銷量為106臺。

2014年，中國專業(yè)服務機器人的銷量總共為1089臺。其中，軍用機器人的銷量為495臺；場地機器人的銷量為257臺；醫(yī)用機器人的銷量為55臺；物流用途機器人的銷量為119臺；剩下其他專業(yè)服務機器人的銷量為163臺。

2. 國內服務機器人重點區(qū)域分析

行業(yè)總體區(qū)域結構特征

目前，我國服務機器人產業(yè)發(fā)展較好的地區(qū)主要集中在北京、上海、深圳、浙江、沈陽、哈爾濱、廣州、江蘇、西安、湖北等地。

這些地區(qū)具有良好的制造業(yè)基礎以及科研能力，為服務機器人產業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。在服務機器人的發(fā)展上，這些地區(qū)主要依托于各研究院以及院校的取得的研究成果，如北京地區(qū)有中國科學院自動化研究所、北京理工大學機器人研究中心、北京科技大學機器人研發(fā)中心，上海地區(qū)有上海交大自主機器人研究所、復旦大學媒體計算研究所等。

北京地區(qū)服務機器人行業(yè)發(fā)展分析

◆ 北京的科技實力全國領先，智力資源在全國是最密集的，由此造就了其在在服務機器人研發(fā)上具有先發(fā)優(yōu)勢

◆ 北京有效地將服務機器人的研發(fā)成果轉化到生產上

◆ 在服務機器人的應用上，北京也是應用較早、較為廣泛的地區(qū)

長三角地區(qū)服務機器人行業(yè)發(fā)展分析

◆ 上海

上海市擁有上海交大自主機器人研究所、復旦大學媒體計算研究所、上海大學、上海應用技術學院等一批研發(fā)實力很強的科研院所，使其在服務機器人的研發(fā)上處于國內領先水平。

◆ 浙江

為推動服務機器人的研發(fā)，浙江省于2008年設置了服務機器人重點實驗室，該實驗室以浙江大學為依托，重點研究：嵌入式系統(tǒng)平臺技術、核心應用軟件技術、信息智能技術、人機交互、工業(yè)設計和機電一體化等服務機器人領域的核心支撐技術。

◆ 江蘇

江蘇省擁有江蘇大學智能機械及機器人研究所、常州大學機器人研究所、江蘇工業(yè)學院、南京大學、南京理工大學等幾大研究院所，并成立了江蘇省機器人與智能裝備產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，以推動江蘇省機器人與智能裝備產業(yè)發(fā)展。目前，江蘇已推出教育機器人、競賽機器人、老人服務機器人、配藥機器人等，并開展了示范應用。

珠三角地區(qū)服務機器人行業(yè)發(fā)展分析

◆ 深圳市在工業(yè)機器人與服務機器人研發(fā)與生產上發(fā)展較快

2008年，深圳市建立了國內首個機器人行業(yè)的產學研戰(zhàn)略聯(lián)盟，并加緊建設機器人產業(yè)孵化基地。截至目前，中國科學院深圳先進技術研究院已研制出餐飲服務機器人、救災機器人、寵物機器人、清潔機器人、管家機器人、老人服務機器人、娛樂機器人等20多個可產業(yè)化的樣機，其中有些已經實現產業(yè)化。

◆ 廣州中鳴數碼科技有限公司具有較強的研發(fā)實力

目前，該公司擁有一系列擁有自主知識產權的機器人產品，已成功研制并申請專利的產品有有：積木式機器人，IQ系列智能機器甲蟲，15自由度6足機器獸，15自由度4足機器狗，6自由度機器手等最具代表性的機器人產品、學習套件以及控制軟件等。

3. 國內服務機器人行業(yè)趨勢及前景

國內市場發(fā)展趨勢分析

◆ 家庭化

一方面信息高速發(fā)展和生活、工作節(jié)奏的加快，需要人們從繁雜的家庭勞動中解脫出來；另一方面隨著中國老齡化越來越嚴重，更多的老人需要照顧，社會保障和服務的需求也更加緊迫。隨之醞釀而生的將是廣大的家庭服務機器人市場，例如家庭護理機器人、玩具機器人、安控機器人、清潔機器人都將是最為需要的。

◆ 智能化

雖然服務機器人設計的應用不同，但大體可以分為三類：

◆ 模塊化

目前，機器人技術正在向智能機器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的開放化、PC化和網絡化；伺服驅動技術的數字化和分散化；多傳感器融合技術的實用化；工作環(huán)境設計的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網絡化和智能化等方面。而要想真正像電視、電腦等家用電器一樣普及，關鍵在于標準化和模塊化。

◆ 產業(yè)化

今后為了機器人產業(yè)化的發(fā)展，必須把開發(fā)的機器人應用在實際當中，采用機器人也同采用其他機械產品一樣，第一是確定開發(fā)的目標，第二是評價其成本，這兩點都是非常重要的。我國很多企業(yè)，其中很多已經滲透到服務機器人領域，沈陽新松自動化有限公司、上海電氣集團、海爾集團等公司對服務機器人研究的介入，必將推動服務機器人產業(yè)的發(fā)展。

國內市場發(fā)展前景預期

◆ 服務機器人整體市場預期

根據IFR對2015-2018年全球服務機器人銷量的預測（2605.2萬臺），運用占比預測法，得出2015-2018年間，中國服務機器人的累計市場銷量將達到117萬臺。

 

◆ 專業(yè)服務機器人市場預期

2015-2018年間，中國的專業(yè)服務機器人市場中，軍用機器人的累計銷量預期有望達到3078臺，場地機器人的累計銷量預期有望達到1847臺；物流用途機器人的累計銷量預期有望達到889臺；醫(yī)用機器人的累計銷量預期有望達到547臺。

◆ 個人/家用服務機器人市場預期

2015-2018年間，中國的個人/家用服務機器人中，家庭作業(yè)機器人的累計銷量預期有望達到85.06萬臺；娛樂休閑機器人的累計銷量預期有望達到29.26萬臺；殘障輔助機器人的累計銷量預期有望達到1095臺。

03 服務機器人行業(yè) 細分市場分析

1. 服務機器人市場發(fā)展概況

服務機器人市場目前主要有以下兩類產品，具體如下所示。報告將對服務機器人部分細分市場進行分析。

2. 家用機器人分析

家用機器人需求背景

目前我國60歲以上人口已超過總人口的16%，預計到2021年全國老年人口總數將達到3億人以上，人口的老齡化問題將成為中國面臨的前所未有的新挑戰(zhàn)。

可以預計，在不遠的將來，老年人和殘疾人的護理將成為社會的一個重要負擔，需要一大批護理機器人提供諸如取物、喂飯、翻書等服務，幫助、照顧老年人和殘疾人的日常生活，提高他們的生活質量，從而減少整個社會對護理人員數量和質量的需求。

家用機器人市場規(guī)模

據統(tǒng)計，2012年全球個人/家用服務機器人銷量約為300萬臺，較2011年增長20%，銷售額為12.21億美元；2014年全球個人/家用服務機器人銷量約為470萬臺，較2013年增長17.50%，銷售額約為22.5億美元。

家用機器人應用分析

據統(tǒng)計，2014年全球個人/家用服務機器人銷量約為470萬臺，較2013年增長17.50%。

其中，家務機器人（主要包括吸塵機器人、除草機器人、泳池清理機器人、窗戶清洗機器人等）的銷量約為270萬臺，銷售額約為7.99億美元。

娛樂休閑機器人（主要包括玩具機器人、教育訓練機器人、娛樂用途機器人等）銷量約為120萬臺；銷售額約為9.11億美元。

家用機器人前景預測

根據IFR的數據預測，2015-2018年，未來清潔機器人會首先打入家庭市場，掃地機器人的全球銷量將達到2500萬臺，拖地機器人的銷量會達到49.6萬臺。未來三年內，個人/家庭用服務機器人的全球銷量將高達2590萬臺，市場規(guī)模高達到122億美元，超過2014年市場規(guī)模的5倍。

3. 醫(yī)用機器人分析

醫(yī)用機器人需求背景

目前中國呈現城鄉(xiāng)疾病譜趨同現象，六大慢性病中，心腦血管疾病患病率占據前四名。城鄉(xiāng)居民疾病譜已經沒有多大的差異，這六大慢性病在肆虐大中小型城市的同時早已開始向農村蔓延，包括“糖尿病”這種幾年前還被農+村予以“富貴病”稱號的疾病也已經過早地降臨到還沒來得及富貴起來的農村，這些慢性病治療起來十分麻煩，須借助高科技手段。醫(yī)療機器人產品需求廣，新的產品也不斷問世。

醫(yī)用機器人市場規(guī)模

醫(yī)用機器人的價格是所有服務機器人中最貴的，平均每臺價格約為1500000美元；醫(yī)用機器人中應用最多的是外科手術及治療輔助機器人。盡管醫(yī)用機器人的銷量占所有專業(yè)服務機器人銷量總和的比例不高，但其銷售額占所有專業(yè)服務機器人銷售額總和則非常高，原因是醫(yī)用機器人的價格昂貴。

醫(yī)用機器人應用分析

醫(yī)療康復機器人的熱門產品主要有：微創(chuàng)外科手術機器人、血管介入機器人、肢體康復機器人、人工耳蝸、智能假肢等。

醫(yī)用機器人前景預測

隨著技術的進步和應用規(guī)模的擴大，醫(yī)用機器人的平均售價將會有所下降，假設銷量按照年均15%增長，售價約120萬美元/臺計算，至2021年，醫(yī)療機器人銷量將超過3900臺，其銷售額將在48億美元左右。

4. 農用機器人分析

農用機器人需求背景

農業(yè)機器人是用于農業(yè)生產的特種機器人，是一種新型多功能農業(yè)機械。農業(yè)機器人的問世，是現代農業(yè)機械發(fā)展的結果，是機器人技術和自動化技術發(fā)展的產物。農業(yè)機器人的出現和應用，改變了傳統(tǒng)的農業(yè)勞動方式，促進了現代農業(yè)的發(fā)展。

農用機器人市場規(guī)模

2014年全球專業(yè)服務機器人銷量24200臺，銷售額37.7億美元，其中，農業(yè)機器人銷量和銷售額占比分別為28%和26%。

 

農用機器人應用分析

20世紀90年代中期，國內才開始了農業(yè)機器人技術的研發(fā)。中國農業(yè)大學為中國大陸農業(yè)機器人技術早期研發(fā)單位之一，研制出的自動嫁接機器人已成功進行了試驗性嫁接生產，解決了蔬菜幼苗的柔嫩性、易損性和生長不一致性等難題，可用于黃瓜、西瓜、甜瓜等幼苗的嫁接，形成了具有自主知識產權的自動化嫁接技術。

隨后南京農業(yè)大學、東北林業(yè)大學等其他高校和科研院所也相繼開展了相關研究，并且隨著中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現代化的快速發(fā)展，中國農業(yè)機器人的研發(fā)范圍亦在逐步擴大，目前在耕耘機器人、除草機器人、施肥機器人、噴藥機器人、蔬菜嫁接機器人、收割機器人、采摘機器人等方面均有研發(fā)。

農用機器人前景預測

農業(yè)產業(yè)結構調整和農業(yè)生產的集約化以及我國工業(yè)機器人技術的快速發(fā)展，我國農業(yè)機器人的發(fā)展將出現良好的機遇。在新的農業(yè)生產模式和新技術的應用中，農業(yè)機器人作為新一代智能化的農業(yè)機械必將得到越來越廣泛的應用。

按照銷量年均12%增長，售價14萬美元一臺計算，至2021年，全球農業(yè)機器人的銷售量將超過1.4萬臺，銷售額將超過20億美元。

04 服務機器人行業(yè) 投資潛力與機會分析

1. 服務機器人行業(yè)投資潛力分析

行業(yè)投資特性分析

1、行業(yè)進入壁壘

服務機器人屬于技術密集、人才密集以及資金密集型行業(yè)，進入該領域的壁壘較高。

2、行業(yè)周期性分析

目前，服務機器人仍未能實現產業(yè)化，行業(yè)沒有呈現明顯的周期性，受人們生活水平的提高以及行業(yè)的技術進步影響較大。

3、行業(yè)地域性分析

服務機器人行業(yè)對于技術和人才的要求較高，行業(yè)的分布與我國高等教育資源以及經濟發(fā)展水平密切相關。行業(yè)內領先的科研機構主要分布的高等院校，領先的企業(yè)如廣州中鳴數碼科技有限公司、上海未來伙伴機器人有限公司、北京智能佳科技有限公司主要分布在珠三角、長三角以及北京地區(qū)。

4、行業(yè)生命周期所處階段

服務機器人行業(yè)盡管研發(fā)的時間較長，但是由于受技術、標準化、價格等因素的制約，行業(yè)一直沒有能夠實現產業(yè)化，大部分產品仍處于研發(fā)和試驗階段。隨著人們生活水平的不斷提高，以及一系列影響行業(yè)產業(yè)化瓶頸的突破，未來5-10年，行業(yè)有望實現產業(yè)化。

行業(yè)投資潛力分析

服務機器人產品的應用范圍廣泛，主要需求領域有家庭、醫(yī)療、軍事、農業(yè)等。隨著經濟的發(fā)展，人們的生活方式正在發(fā)生改變，對于服務機器人產品的需求和認可度也將越來越高。未來幾年，服務機器人也將打破一系列影響行業(yè)產業(yè)化的瓶頸，進入尋常百姓的家中。預計，未來服務機器人產品市場需求潛力巨大。

2. 服務機器人行業(yè)投資機會分析

行業(yè)投資機會解析

1、行業(yè)重點投資地區(qū)

從行業(yè)領先的企業(yè)分布可以看出，目前我國領先的服務機器人制造企業(yè)主要分布在珠三角、長三角以及北京地區(qū)，這些地區(qū)擁有大量的行業(yè)內領先的科研機構，科技實力雄厚，相關的配套產業(yè)也較為發(fā)達，為行業(yè)的發(fā)展奠定了一定的基礎。此外，這些地區(qū)服務機器人相關的產業(yè)配套政策較為完善，地方政府大力扶持高新技術的發(fā)展。

2、行業(yè)重點投資領域

服務機器人主要分為專用服務機器人和家用服務機器人。在專用服務機器人領域，由于醫(yī)用機器人在準確性、可靠性和精確性方面的優(yōu)勢，未來將會得到很好的發(fā)展。前瞻產業(yè)研究院建議，行業(yè)內資金和技術實力雄厚的企業(yè)和科研機構，可以加大在醫(yī)用機器人領域的研發(fā)，以搶占市場的先機。

在家用服務機器人領域，未來我國人口老齡化將進一步加劇，老人的日常護理將會成為社會的一大負擔，建議投資者重點關注這一領域，如助殘機器人，挖掘潛在市場，研發(fā)出被消費者所認可的產品。

3、行業(yè)重點投資產品

服務機器人行業(yè)產品種類眾多，并且大部分產品價格昂貴，不被市場所接受。娛樂類機器人目前被人們的接受程度較低，而專門協(xié)助人們從事某一領域事物的服務機器人價格相對低廉，實用性也較好，消費者的認可度也相對較高，例如清潔機器人、護理機器人等，投資者可以重點投資這一類的產品。

05 服務機器人行業(yè) 技術現狀與發(fā)展趨勢

1. 服務機器人關鍵技術發(fā)展現狀

導航技術

導航技術是服務機器人的一項核心技術之一。它是指移動機器人通過傳感器感知環(huán)境信息和自身狀態(tài)，實現在有障礙的環(huán)境中面向目標的自主運動。目前，服務機器人主要的導航方式包括：磁導航、慣性導航、GPS導航、環(huán)境地圖模型匹配導航，路標導航、視覺導航、味道導航、聲音導航、神經網絡導航等。

路徑規(guī)劃技術

路徑規(guī)劃是按照某一性能指標搜索一條從起點到目標點的最優(yōu)或次最優(yōu)的無碰路徑。根據環(huán)境信息掌握程度，路徑規(guī)劃可分為：環(huán)境信息完全已知的全局路徑規(guī)劃；環(huán)境信息不完全或未知的基于傳感器的局部路徑規(guī)劃。近年來人們研究的熱點是環(huán)境信息不完全或未知的局部路徑規(guī)劃技術。

全局路徑規(guī)劃常用方法有：可視圖法、柵格法、自由空間法等。

多傳感器信息融合技術

目前服務機器人的多傳感器融合技術的研究方法主要有：加權平均法，卡爾漫濾波，貝葉斯估計，D-S證據理論推理，產生規(guī)則，模糊邏輯，人工神經網絡等。在實際應用中應根據實際情況選擇合適的融合方法，這樣才能體現多傳感器信息融合方法的優(yōu)越性。

2. 服務機器人技術發(fā)展趨勢

機器人的發(fā)展從無到有，從低級到高級，隨著科學技術的進步而不斷深入發(fā)展。服務機器人的未來是朝智能化，情感化發(fā)展，最后達到人機共存的社會。影響服務機器人發(fā)展的因素主要有：導航與定位，多傳感器信息的融合，多機器人協(xié)調與控制策略等。

3. 服務機器人專利狀況

專利申請數量

我國服務機器人專利申請數量總體上呈上升的趨勢。2015年，我國服務機器人專利申請數量為153個；2016年初至5月4日，服務機器人專利申請數量為5個。

 

專利申請類型

截至2016年5月4日，服務機器人相關專利中，發(fā)明專利為272項，占比54.51%；實用新型專利數量為152項，占比為30.46%，外觀設計為75項，占比為15.03%。

數據來源：前瞻產業(yè)研究院