蘇州穿山甲機器人股份有限公司
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月23日，在世界機器人大會上，中國電子學會發(fā)布了《中國機器人產業(yè)發(fā)展報告（2017年）》。報告指出，2017年中國機器人市場預計規(guī)模將達到62.8億美元，2012-2017年的平均增長率達到28%。其中，工業(yè)機器人42.2億美元，服務機器人13.2億美元，特種機器人7.4億美元。
*章 機器人產業(yè)發(fā)展態(tài)勢
當前，機器人市場規(guī)模持續(xù)擴大，工業(yè)、特種機器人市場增速穩(wěn)定，服務機器人增速突出。技術創(chuàng)新圍繞仿生結構、人工智能和人機協(xié)作不斷深入，產品在教育陪護、醫(yī)療康復、危險環(huán)境等領域的應用持續(xù)拓展，企業(yè)前瞻布局和投資并購異?；钴S，機器人產業(yè)正迎來新一輪增長。
一、市場規(guī)模
2017年，預計機器人市場規(guī)模將達到232億美元，2012-2017年的平均增長率接近17%。其中，工業(yè)機器人147億美元，服務機器人29億美元，特種機器人56億美元。
圖1 2017年機器人市場結構（億美元）
▲資料來源：IFR，中國電子學會整理
（一）工業(yè)機器人：銷量穩(wěn)步增長，亞洲市場依然潛力
目前，工業(yè)機器人在汽車、金屬制品、電子、橡膠及塑料等行業(yè)已經得到了廣泛的應用。隨著性能的不斷提升，以及各種應用場景的不斷明晰，2012年以來，工業(yè)機器人的市場正以年均15.2%的速度快速增長。據(jù)IFR統(tǒng)計顯示，2016年工業(yè)機器人銷售額突破132億美元，其中亞洲銷售額76億美元，歐洲銷售額26.4億美元，北美地區(qū)銷售額達到17.9億美元。中國、韓國、日本、美國和德國等主要國家銷售額總計占到了銷量的3/4，這些國家對工業(yè)自動化改造的需求激活了工業(yè)機器人市場，也使工業(yè)機器人使用密度大幅提升，目前在制造業(yè)領域，工業(yè)機器人使用密度已經超過了70臺/萬人。2017年，工業(yè)機器人將進一步普及，銷售額有望突破147億美元，其中亞洲仍將是zui大的銷售市場。
圖2 2012-2020年工業(yè)機器人銷售額及增長率
▲資料來源：IFR，中國電子學會整理
（二）服務機器人：人工智能興起，行業(yè)迎來高速發(fā)展新機遇
隨著信息技術快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)快速普及，以2006年深度學習模型的提出為標志，人工智能迎來第三次高速發(fā)展。與此同時，依托人工智能技術，智能公共服務機器人應用場景和服務模式正不斷拓展，帶動服務機器人市場規(guī)模高速增長。2017年，服務機器人市場預計達29億美元。2020年將快速增長至69億美元，2016-2020年的平均增速高達27.9%。2017年，醫(yī)療服務機器人、家用服務機器人和服務機器人市場規(guī)模預計分別為16.2億美元、7.8億美元和5億美元，其中醫(yī)療服務機器人市場規(guī)模占比zui高達55.9%，高于家用服務機器人29個百分點，其中智能服務機器人的比例快速提升。
圖3 2012-2020年服務機器人銷售額及增長率
▲資料來源：IFR，中國電子學會整理
（三）特種機器人：新興應用持續(xù)涌現(xiàn)，各國政府相繼展開戰(zhàn)略布局
近年來，特種機器人整機性能持續(xù)提升，不斷催生新興市場，引起各國政府高度關注。2017年，特種機器人市場規(guī)模將達56億美元；至2020年，預計特種機器人市場規(guī)模將達77億美元，2016-2020年的年均增速12%。其中，美國、日本和歐盟在特種機器人創(chuàng)新和市場推廣方面。美國提出“機器人發(fā)展路線圖”，計劃將特種機器人列為未來15年重點發(fā)展方向。日本提出“機器人革命”戰(zhàn)略，涵蓋特種機器人、新世紀工業(yè)機器人和服務機器人三個主要方向，計劃至2020年實現(xiàn)市場規(guī)模翻番，擴大至12萬億日元，其中特種機器人將是增速zui快的領域。歐盟啟動zui大民用機器人研發(fā)項目，計劃到2020年投入28億歐元，開發(fā)包括特種機器人在內的機器人產品并迅速推向市場。
圖4 2012-2020年特種機器人銷售額及增長率
▲資料來源：IFR，中國電子學會整理
二、技術風向
機器人基礎與前沿技術正在迅猛發(fā)展，涉及工程材料、機械控制、傳感器、自動化、計算機、生命科學等各個方面，大量學科在相互交融促進中快速發(fā)展，技術創(chuàng)新趨勢主要圍繞人機協(xié)作、人工智能和仿生結構三個重點展開。
（一）工業(yè)機器人：智能技術快速發(fā)展，助力人機共融走向深入
人機共融技術不斷走向深入。由于無法感知周圍情況的變化，傳統(tǒng)的工業(yè)機器人通常被安裝在與外界隔離的區(qū)域當中，以確保人的安全。隨著標準化結構、集成一體化關節(jié)、靈活人機交互等技術的完善，工業(yè)機器人的易用性與穩(wěn)定性不斷提升，與人協(xié)同工作愈發(fā)受到重視，成為重點研發(fā)和突破的領域，人機融合成為工業(yè)機器人研發(fā)過程中的核心理念。目前推出的部分人機互動機器人已能夠像人類一樣主動適應現(xiàn)實環(huán)境的不斷變化，并快速改變應用，以更安全、更、更靈活的方式工作。
競爭力大幅提升助力應用領域快速拓展。工業(yè)機器人技術和工藝日趨成熟，成本將快速下降，具備更高的經濟效率，可在個性化程度高、工藝和流程繁瑣的產品制造中替代傳統(tǒng)設備。與此同時，隨著雙臂靈巧機器人、智能倉儲機器人等產品快速發(fā)展，工業(yè)機器人的應用正由汽車、電子等領域向家具家電、五金衛(wèi)浴等一般工業(yè)領域發(fā)展，并進一步延伸至塑料、橡膠、食品等細分行業(yè)。
（二）服務機器人：認知智能取得一定進展，產業(yè)化進程持續(xù)加速
認知智能將支撐服務機器人實現(xiàn)創(chuàng)新突破。人工智能技術是服務機器人在下一階段獲得實質性發(fā)展的重要引擎，目前正在從感知智能向認知智能加速邁進，并已經在深度學習、抗干擾感知識別、聽覺視覺語義理解與認知推理、自然語言理解、情感識別與聊天等方面取得了明顯的進步。
智能服務機器人進一步向各應用場景滲透。隨著人工智能技術的進步，智能服務機器人產品類型愈加豐富，自主性不斷提升，由市場落地的掃地機器人、送餐機器人向情感機器人、陪護機器人、教育機器人、康復機器人、超市機器人等延伸，服務領域和服務對象不斷拓展，機器人本體體積更小、交互更靈活。
（三）特種機器人：結合感知技術與仿生材料，智能性和適應性不斷增強
技術進步促進智能水平大幅提升。當前特種機器人應用領域的不斷拓展，所處的環(huán)境變得更為復雜與，傳統(tǒng)的編程式、遙控式機器人由于程序固定、響應時間長等問題，難以在環(huán)境迅速改變時作出有效的應對。隨著傳感技術、仿生與生物模型技術、生機電信息處理與識別技術不斷進步，特種機器人已逐步實現(xiàn)“感知-決策-行為-反饋”的閉環(huán)工作流程，具備了初步的自主智能，與此同時，仿生新材料與剛柔耦合結構也進一步打破了傳統(tǒng)的機械模式，提升了特種機器人的環(huán)境適應性。
替代人類在更多特殊環(huán)境中從事危險勞動。當前特種機器人已具備一定水平的自主智能，通過綜合運用視覺、壓力等傳感器，深度融合軟硬系統(tǒng)，以及不斷優(yōu)化控制算法，特種機器人已能完成定位、導航、避障、跟蹤、二維碼識別、場景感知識別、行為預測等任務。例如，波士頓動力公司已發(fā)布的兩輪機器人Handle，實現(xiàn)了在快速滑行的同時進行跳躍的穩(wěn)定控制。隨著特種機器人的智能性和對環(huán)境的適應性不斷增強，其在軍事、消防、采掘、建筑、交通運輸、安防監(jiān)測、空間探索、防爆、管道建設等眾多領域都具有十分廣闊的應用前景。
