蘇州穿山甲機(jī)器人股份有限公司
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月23日，在世界機(jī)器人大會(huì)上，中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布了《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2017年）》。報(bào)告指出，2017年中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)預(yù)計(jì)規(guī)模將達(dá)到62.8億美元，2012-2017年的平均增長(zhǎng)率達(dá)到28%。其中，工業(yè)機(jī)器人42.2億美元，服務(wù)機(jī)器人13.2億美元，特種機(jī)器人7.4億美元。
*章 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)
當(dāng)前，機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，工業(yè)、特種機(jī)器人市場(chǎng)增速穩(wěn)定，服務(wù)機(jī)器人增速突出。技術(shù)創(chuàng)新圍繞仿生結(jié)構(gòu)、人工智能和人機(jī)協(xié)作不斷深入，產(chǎn)品在教育陪護(hù)、醫(yī)療康復(fù)、危險(xiǎn)環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)拓展，企業(yè)前瞻布局和投資并購(gòu)異?；钴S，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)新一輪增長(zhǎng)。
一、市場(chǎng)規(guī)模
2017年，預(yù)計(jì)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到232億美元，2012-2017年的平均增長(zhǎng)率接近17%。其中，工業(yè)機(jī)器人147億美元，服務(wù)機(jī)器人29億美元，特種機(jī)器人56億美元。
圖1 2017年機(jī)器人市場(chǎng)結(jié)構(gòu)（億美元）
▲資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)整理
（一）工業(yè)機(jī)器人：銷(xiāo)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，亞洲市場(chǎng)依然潛力
目前，工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)、金屬制品、電子、橡膠及塑料等行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著性能的不斷提升，以及各種應(yīng)用場(chǎng)景的不斷明晰，2012年以來(lái)，工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)正以年均15.2%的速度快速增長(zhǎng)。據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)顯示，2016年工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額突破132億美元，其中亞洲銷(xiāo)售額76億美元，歐洲銷(xiāo)售額26.4億美元，北美地區(qū)銷(xiāo)售額達(dá)到17.9億美元。中國(guó)、韓國(guó)、日本、美國(guó)和德國(guó)等主要國(guó)家銷(xiāo)售額總計(jì)占到了銷(xiāo)量的3/4，這些國(guó)家對(duì)工業(yè)自動(dòng)化改造的需求激活了工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，也使工業(yè)機(jī)器人使用密度大幅提升，目前在制造業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)超過(guò)了70臺(tái)/萬(wàn)人。2017年，工業(yè)機(jī)器人將進(jìn)一步普及，銷(xiāo)售額有望突破147億美元，其中亞洲仍將是zui大的銷(xiāo)售市場(chǎng)。
圖2 2012-2020年工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)率
▲資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)整理
（二）服務(wù)機(jī)器人：人工智能興起，行業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展新機(jī)遇
隨著信息技術(shù)快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)快速普及，以2006年深度學(xué)習(xí)模型的提出為標(biāo)志，人工智能迎來(lái)第三次高速發(fā)展。與此同時(shí)，依托人工智能技術(shù)，智能公共服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)模式正不斷拓展，帶動(dòng)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)。2017年，服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)預(yù)計(jì)達(dá)29億美元。2020年將快速增長(zhǎng)至69億美元，2016-2020年的平均增速高達(dá)27.9%。2017年，醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人、家用服務(wù)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)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(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模占比zui高達(dá)55.9%，高于家用服務(wù)機(jī)器人29個(gè)百分點(diǎn)，其中智能服務(wù)機(jī)器人的比例快速提升。
圖3 2012-2020年服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)率
▲資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)整理
（三）特種機(jī)器人：新興應(yīng)用持續(xù)涌現(xiàn)，各國(guó)政府相繼展開(kāi)戰(zhàn)略布局
近年來(lái)，特種機(jī)器人整機(jī)性能持續(xù)提升，不斷催生新興市場(chǎng)，引起各國(guó)政府高度關(guān)注。2017年，特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)56億美元；至2020年，預(yù)計(jì)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)77億美元，2016-2020年的年均增速12%。其中，美國(guó)、日本和歐盟在特種機(jī)器人創(chuàng)新和市場(chǎng)推廣方面。美國(guó)提出“機(jī)器人發(fā)展路線(xiàn)圖”，計(jì)劃將特種機(jī)器人列為未來(lái)15年重點(diǎn)發(fā)展方向。日本提出“機(jī)器人革命”戰(zhàn)略，涵蓋特種機(jī)器人、新世紀(jì)工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人三個(gè)主要方向，計(jì)劃至2020年實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)規(guī)模翻番，擴(kuò)大至12萬(wàn)億日元，其中特種機(jī)器人將是增速zui快的領(lǐng)域。歐盟啟動(dòng)zui大民用機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目，計(jì)劃到2020年投入28億歐元，開(kāi)發(fā)包括特種機(jī)器人在內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)品并迅速推向市場(chǎng)。
圖4 2012-2020年特種機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)率
▲資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)整理
二、技術(shù)風(fēng)向
機(jī)器人基礎(chǔ)與前沿技術(shù)正在迅猛發(fā)展，涉及工程材料、機(jī)械控制、傳感器、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、生命科學(xué)等各個(gè)方面，大量學(xué)科在相互交融促進(jìn)中快速發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)主要圍繞人機(jī)協(xié)作、人工智能和仿生結(jié)構(gòu)三個(gè)重點(diǎn)展開(kāi)。
（一）工業(yè)機(jī)器人：智能技術(shù)快速發(fā)展，助力人機(jī)共融走向深入
人機(jī)共融技術(shù)不斷走向深入。由于無(wú)法感知周?chē)闆r的變化，傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人通常被安裝在與外界隔離的區(qū)域當(dāng)中，以確保人的安全。隨著標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)、集成一體化關(guān)節(jié)、靈活人機(jī)交互等技術(shù)的完善，工業(yè)機(jī)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(diǎn)研發(fā)和突破的領(lǐng)域，人機(jī)融合成為工業(yè)機(jī)器人研發(fā)過(guò)程中的核心理念。目前推出的部分人機(jī)互動(dòng)機(jī)器人已能夠像人類(lèi)一樣主動(dòng)適應(yīng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的不斷變化，并快速改變應(yīng)用，以更安全、更、更靈活的方式工作。
競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升助力應(yīng)用領(lǐng)域快速拓展。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和工藝日趨成熟，成本將快速下降，具備更高的經(jīng)濟(jì)效率，可在個(gè)性化程度高、工藝和流程繁瑣的產(chǎn)品制造中替代傳統(tǒng)設(shè)備。與此同時(shí)，隨著雙臂靈巧機(jī)器人、智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人等產(chǎn)品快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用正由汽車(chē)、電子等領(lǐng)域向家具家電、五金衛(wèi)浴等一般工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展，并進(jìn)一步延伸至塑料、橡膠、食品等細(xì)分行業(yè)。
（二）服務(wù)機(jī)器人：認(rèn)知智能取得一定進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程持續(xù)加速
認(rèn)知智能將支撐服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破。人工智能技術(shù)是服務(wù)機(jī)器人在下一階段獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展的重要引擎，目前正在從感知智能向認(rèn)知智能加速邁進(jìn)，并已經(jīng)在深度學(xué)習(xí)、抗干擾感知識(shí)別、聽(tīng)覺(jué)視覺(jué)語(yǔ)義理解與認(rèn)知推理、自然語(yǔ)言理解、情感識(shí)別與聊天等方面取得了明顯的進(jìn)步。
智能服務(wù)機(jī)器人進(jìn)一步向各應(yīng)用場(chǎng)景滲透。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，智能服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品類(lèi)型愈加豐富，自主性不斷提升，由市場(chǎng)落地的掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人向情感機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人、教育機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、超市機(jī)器人等延伸，服務(wù)領(lǐng)域和服務(wù)對(duì)象不斷拓展，機(jī)器人本體體積更小、交互更靈活。
（三）特種機(jī)器人：結(jié)合感知技術(shù)與仿生材料，智能性和適應(yīng)性不斷增強(qiáng)
技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)智能水平大幅提升。當(dāng)前特種機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，所處的環(huán)境變得更為復(fù)雜與，傳統(tǒng)的編程式、遙控式機(jī)器人由于程序固定、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，難以在環(huán)境迅速改變時(shí)作出有效的應(yīng)對(duì)。隨著傳感技術(shù)、仿生與生物模型技術(shù)、生機(jī)電信息處理與識(shí)別技術(shù)不斷進(jìn)步，特種機(jī)器人已逐步實(shí)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(shí)，仿生新材料與剛?cè)狁詈辖Y(jié)構(gòu)也進(jìn)一步打破了傳統(tǒng)的機(jī)械模式，提升了特種機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性。
替代人類(lèi)在更多特殊環(huán)境中從事危險(xiǎn)勞動(dòng)。當(dāng)前特種機(jī)器人已具備一定水平的自主智能，通過(guò)綜合運(yùn)用視覺(jué)、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(jī)器人已能完成定位、導(dǎo)航、避障、跟蹤、二維碼識(shí)別、場(chǎng)景感知識(shí)別、行為預(yù)測(cè)等任務(wù)。例如，波士頓動(dòng)力公司已發(fā)布的兩輪機(jī)器人Handle，實(shí)現(xiàn)了在快速滑行的同時(shí)進(jìn)行跳躍的穩(wěn)定控制。隨著特種機(jī)器人的智能性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性不斷增強(qiáng)，其在軍事、消防、采掘、建筑、交通運(yùn)輸、安防監(jiān)測(cè)、空間探索、防爆、管道建設(shè)等眾多領(lǐng)域都具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
