2020年中国服务机器人行业研究报告.pdf
36KR RESEARCH 36氪研究院 2020.12 2020年中国服务机器人行业研究报告 疫情催生服务机器人新机遇,新基建推动行业发展提速 2 政策利好 、 需求广阔和技术进步共同推动我国服务机器人市 场规模快速增长 近年来 , 我国陆续出台一系列政策支持服务机器人行业发展 , 各大服务机器人厂商开始加码技术链条布局 , SLAM、 AI芯 片 、 机器视觉 、 语音识别等核心技术获得较快发展 , 服务机 器人 产品性能和智能化程度也有明显提升 , 产品类型愈加丰 富 , 在家庭 、 商业 、 医疗 、 教育等 领域获得了广泛 应用 。 预 计 2021年 , 中国服务机器人市场规模将达到 38.6亿美元 , 约占全球市场的近 30%, 2013-2021年年均复合增速为 36%, 高于全球服务机器人市场 增速 。 疫情带动服务 机器人 需求增加 , 长期价值不断凸 显 疫情期间 , 面对面服务大量 减少 , 智能接待 、 无人 配送 、 无 人零售等需求增加 , 为接待 机器人 、 递送机器人 、 新零售机 器人等服务 机器人带来新的发展机遇 。 短期来看 , 疫情催化 无接触服务更为 深入 , 对于智能导诊 、 红外 测温等 疫情防控 服务 机器人的需求仍将持续一段时间 。 长期来看 , 疫情加速 用户使用习惯的养成 。 疫情背景下 , 服务机器人价值凸显 , 市场认可度不断提升 , 行业有望获得进一步发展 。 新基建推动服务机器人技术与功能的演进 , 带动行业整体发 展提速 随着 5G、 人工智能 、 云计算等 “ 新基建 ” 按下快进键 , 相 关技术的发展正在推动服务机器人朝着感知更灵敏 、 运控更 精细 、 人机交互更智能方向不断发展 。 服务机器人行业发展 速度不断加快 , 今后的行业竞争重心将是技术 、 场景和资源 的综合积累 , 而个性化场景定制与产业数字化赋能将成为服 务机器人厂商价值增值的重要模式 。 报告摘要 案例分析公司 猎户星空 智能服务机器人企业 B轮 2019年 11月 云 迹科技 智能机器人企业 B轮 2019年 2月 科沃斯 家用服务机器人龙头 A股 上市 36氪研究院 -2020年中国服务机器人行业研究报告 相关研究报告 2020年中国餐饮配送 机器人行业研究 报告 ( 2020.12) 2011-2020 年 中 国 新 经济十年回顾 研究报告 ( 2020.12) 36Kr-新基建系列之: 2020年中国城市人工 智能发展指数报告 ( 2020.07) 36Kr-商用服务机器人 行业研究报告 ( 2019.08) 封面图片来源:视觉中国 1 目录 CONTENTS 行业概述 定义与分类 发展历程 发展驱动力 市场规模 资本分析 01 行业现状 产业链图谱 产业链分析 产品分析 02 行业总结和发展趋势 行业总结 发展趋势 03 定义与分类 发展历程 发展驱动力 市场规模 资本分析 行业 概述01 3 5 根据机器人的应用领域 , 国际机器人联盟 ( IFR) 将机器人分为工业机器人和 服务机器人 。 其中 , 服务机器人 是指用于非制造业 、 以服务为核心的自主或半 自主机器人 , 可从事清洁 、 陪护 、 导览 、 运输 、 售货 、 安保等工作 , 在休闲娱 乐 、 商业服务 、 医疗 、 教育等 领域应用广泛 。 服务机器人主要包括个人 /家庭服务机器人 和专业服务机器人两大类 个人 /家庭服务机器人 包括家务机器人 、 教育娱乐机器人以及养老助残机器人 等 , 而 专业服务机器人 则包括物流机器人 、 医疗机器人 、 商用服务 机器人和特 种 机器人 *等 。 服务机器人是指用于非制造业、以服务为核心的 自主或半自主机器人 图 示 : 服务机器人分类 资料来源: IFR, CCID, 36氪研究院整理 个人 /家庭服 务机器人 家务机器人 服务机器人 专业服务 机器人 教育娱乐机器人 养老助残机器人 其他个人 /家庭 服务机器人 扫地机器人、除草机器人 教育机器人、玩具机器人 养老陪伴机器人、康复机器人 物流机器人 医疗机器人 商用服务 机器人 特种机器人 其他专业 服务机器人 手术机器人、辅助机器人 递送机器人、无人配送车、 配送无人机 水下机器人、消防机器人、安保 机器人 接待机器人、贩售机器人、消费 级机械臂 *注 :现阶段 , 考虑到我国在应对自然灾害和公共安全事件中 , 对特种机器人有 着相对突出的需求 , 中国电子学会将机器人划分为工业机器人 、 服务机器人和特 种机器人三 类 。 1.1 定义 与分类 4 6 服务机器人行业发展经历了实验室、萌芽和发展 三个阶段 图 示 : 服务机器人发展历程 资料来源: CCID, 36氪研究院整理 实验室阶段 20世纪 5060年代 萌芽阶段 20世纪 7090年代 发展阶段 21世纪 服务机器人的发展随着人工智能技术的演进和市场需求的变化与时俱进 。 回顾 服务机器人发展历程 , 大致可分为三个阶段: 实验室阶段 ( 20世纪 5060年代 ) : 计算机 、 传感器和仿真等技术不断发展 , 美国 、 日本等国家相继研发出有缆遥控水下机器人 ( ROV) 、 智能机器人 、 仿 生机器人等 。 萌芽阶段 ( 20世纪 7090年代 ) : 服务机器人具备初步感觉和协调能力 , 医用 服务机器人 、 娱乐机器人等逐步投放市场 。 发展阶段 ( 21世纪 ) :计算机 、 物联网 、 人机交互 、 云计算等先进技术快速 发展 , 服务机器人在家庭 、 教育 、 商业 、 医疗 、 军事等领域获得了广泛应用 。 1960年 , 美国海军成 功 研 制 全 球 第 一 台 ROV“ CURV1” 1968年 , 美国斯坦福 研究所研制出世界上第 一台 智能机器人 1969年 , 日本早稻田 大学的加藤一郎实验室 研发出第一台以双脚走 路的 仿生机器人 1990年 , TRC公司研 发的 “ 护士助手 ” 开始 出售 1995年 , 中国第一台 6000米无缆自治水下 机器人 “ CR-01” 研制 成功 1999年 , 日本索尼推 出第一代 宠物机器人 ”AIBO” 2000年 , 达芬奇推出 全球第一个 机器人手术 系统 我国服务机器人行业起 步较晚 , 在 2005年前 后开始初具规模 , 得益 于应用市场优势 , 发展 空间巨大 1.2 发展历程 5 7 我国陆续出台一系列政策支持服务机器人行业发展 为促进我国服务机器人行业健康发展 , 国务院 、 工信部 、 发改委等机构陆续出 台一系列 政策 , 要求围绕 医疗健康 、 家庭服务 、 教育娱乐 、 公共服务 、 应急救 援 等服务机器人应用需求 , 积极研发新产品 , 促进我国服务机器人品质水平大 幅提高 , 国际竞争力显著提升 。 2020年以来 , 中央密集部署推进新基建 , 服务机器人市场迎来发展新机遇 随着包括 5G、 人工智能 、 云计算等在内的 “ 新基建 ” 按下快进键 , 作为智能技 术产业化的重要载体 , 我国服务机器人市场将迎来快速发展 。 政策支持为我国服务机器人技术进步和产业升级 提供有力保障 时间 颁布主体 政策文件名称 主要内容 2015.05 国务院 中国制造 2025 (国发 2015 28号) 围绕医疗健康 、 家庭服务 、 教育娱乐等服务机器 人应用需求 , 积极研发新产品 , 促进机器人标准 化 、 模块化发展 , 扩大市场应用 。 2016.03 工信部、发改 委、财政部 机器人产业发展规划 ( 2016-2020年) (工信部联规 2016 109号) 到 2020年 , 服务机器人年销售收入超过 300亿元 , 在助老助残 、 医疗康复等领域实现小批量生产及 应用 。 推进专业服务机器人实现系列化 , 个人 /家 庭服务机器人实现商品化 。 2016.12 工信部、发改 委、认监委 关于促进机器人产业 健康发展的通知 (工 信厅联装 2016 169 号) 面向国家战略需求和民生重大问题 , 创新支持政 策和应用模式 , 推动服务机器人在助老助残 、 医 疗康复 、 应急救援 、 公共服务等领域的应用示范 。 2017.05 国标委、发改 委、科技部、 工信部 国家机器人标准体系 建设指南 (国标委工 二联 2017 58号) 到 2020年 , 建立起较为完善的机器人标准体系 。 在机器人领域推广应用 , 促进我国机器人品质水 平大幅提高 , 国际竞争力显著提升 。 2017.12 工信部 促进新一代人工智能 产业发展三年行动计划 ( 2018-2020年) (工信部科 2017 315号) 提升清洁 、 老年陪护 、 康复 、 助残 、 儿童教育等 家庭服务机器人的智能化水平 , 推动巡检 、 导览 等公共服务机器人以及消防救援机器人等的创新 应用 , 支持手术机器人操作系统研发 , 推动手术 机器人在临床医疗中的应用 。 2019.06 科技部 国家重点研发计划 “智能机器人”等重点 专项 2019年度项目申报 指南 (国科发资 2019 205号) 拟在 6个方向 , 启动不少于 33个项目 , 拟安排国 拨经费总概算约 4亿元 , 突破新型机构 /材料 /驱动 /传感 /控制与仿生 、 智能机器人学习与认知 、 人 机自然交互与协作共融等重大基础前沿技术 。 中国服务机器人政策梳理 资料来源: 36氪研究院根据公开资料整理 1.3 发展 驱动力 -政策 6 8 1.41 1.56 1.73 1.89 2.09 2.31 2.54 2.76 11.3% 10.9% 10.6% 9.6% 10.3% 10.5% 10.0% 8.6% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 居民消费水平(万元) 同比增长( %) 4.68 5.15 5.64 6.20 6.76 7.43 8.24 9.05 11.9%10.1% 9.5% 10.1% 8.9% 10.0%10.9% 9.8% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 城镇单位就业人员平均工资(万元) 同比增长( %) 劳动力人口下降 、 人力成本上升 , 推动 “ 机器换人 ” 需求增长 国家统计局数据显示 , 自 2012年起 , 我国劳动年龄 ( 16-59岁 ) 人口的数量和 比重连续 8年出现双降 。 与此同时 , 用工成本逐年提高 , 2019年 我国城镇单位 就业人员平均工资 达 9.05万 元 , 2012-2019年 年均复合增长率为 9.9%。 居民消费能力提高 , 服务 机器人满足 消费升级新需求 人均可支配收入不断上升 , 带动居民消费水平持续增长 。 2019年 我国居民 消费 水平达 2.76万 , 2012-2019年 年均复合增长率为 10.1%。 消费升级类商品增速 加快 , 2018年智能手表 、 智能音箱等智能产品消费 需求同比 增速 超 80%。 我国 居民消费能力不断提高 , 消费升级趋势加速 , 推动服务机器人行业 需求增长 。 劳动力成本上升和消费升级步伐加快,推动服务 机器人行业需求增长 图 示: 2012-2019年我国劳动年龄人口数量与 占比 * 图 示: 2012-2019年 我国城镇单位就业人员平均 工资及增速 * 9.37 9.20 9.16 9.11 9.07 9.02 8.97 8.96 69.2%67.6% 67.0%66.3%65.6%64.9% 64.3%64.0% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 劳动年龄人口数量(亿人) 占总人口比重( %) 图 示: 2013-2019年我国居民人均可支配收 入及增速 * *数据来源:国家统计局, 36氪研究院整理 1.83 2.02 2.20 2.38 2.60 2.82 3.07 10.9% 10.1% 8.9% 8.4% 9.0% 8.7% 8.9% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 居民人均可支配收入(万元) 同比增长( %) 图 示: 2012-2019年 我国居民消费水平及增速 * 1.3 发展 驱动力 -经济 7 9 老龄化问题日益严峻 、 残疾人群体数量巨大 , 催生服务机器人更大 市场 中国人口老龄化逐步加深 , 2019年我国 60岁及以上人口达 2.54亿人 , 占总人 口的 18.1%, 其中 65岁及以上人口为 1.76亿人 , 占总人口的 12.6%。 此外 , 根 据中国残联调查统计数据 , 2010年末我国各类残疾人总数已达 8,502万人 , 占 全国总人口的比例为 6.3%。 养老陪伴 、 康复等领域服务机器人能够在陪伴 、 协 助和康复护理等方面发挥重要作用 , 有效提高老年人和残疾人生活质量 , 缓解 家庭和社会负担 。 服务 机器人能够有效 满足养老助残、疫情防控、 公共服务等社会需求 服务机器人能够应对精细和特殊作业环境 在进行精细操作和面对极端环境时 , 服务机器人能够完成人类所不能完成的任 务 。 例如 , 达芬奇手术机器人可以完成一些人手无法完成的极为精细的动作; 疫情防控期间 , 递送机器人可以在医院运送餐食 、 药品 、 诊断报告等 , 减少工 作人员感染风险 。 服务机器人能够有效满足人们对生活效率和生活品质的更高要求 信息化时代 , 人们对效率 、 生活品质的要求进一步提高 , 服务机器人 能够提升 服务效率 、 改善用户体验 。 例如 , 政务机器人能够提供智能解答 , 极大提升政 府服务效率 , 并通过语音通知 、 智能指引等功能 , 改善政务大厅服务环境 。 2.21 2.22 2.31 2.41 2.49 2.54 1.38 1.44 1.50 1.58 1.67 1.76 15.5% 16.1% 16.7% 17.3% 17.9% 18.1% 10.1% 10.5% 10.8% 11.4% 11.9% 12.6% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 60岁及以上人口数量(亿人) 65岁及以上人口数量(亿人) 60岁及以上人口占比( %) 65岁及以上人口占比( %) 图 示: 2014-2019年我国老年人口数量与占比 数据来源:国家统计局, 36氪研究院整理 1.3 发展 驱动力 -社会 8 10 技术的迭代更新和创新发展 , 驱动服务机器人产品性能和智能化程度不断提升 AI芯片 、 伺服电机 、 先进传感器 等 技术的进一步发展 , 使得服务机器人具备更 加灵敏的感官和运动系统 , 更轻便 、 更精密 、 更安全 , 能够在更广的范围内 帮 助或者替代人类 完成更为复杂和精细的工作 。 机器视觉 、 语音识别 、 NLP、 深度学习 等技术的不断突破 , 使得服务机器人 具 备越来越强 的图像识别 、 语言沟通和情感 交流等能力 , 行为特征越来越接近人 类 , 其应用 开始广泛地渗透 到社会各个领域 , 深刻地改变着人们的日常生活 。 新基建为服务机器人行业发展按下“加速键” 新基建带来新机遇 , 5G、 人工智能等技术赋能服务机器人行业发展 作为环境感知 、 人机交互 、 数据传递 、 决策执行的综合性载体 , 5G、 物联网 、 人工智能 、 云计算等新基建将为服务机器人行业发展注入强动力 。 5G技术具备 高速率 、 低时延 、 大连接能力等特征 , 能够实时传输海量数据 , 为服务机器人 的实时应用提供网络支撑;以深度学习等为核心的人工智能技术不断发展 , 能 够推动服务机器人智能决策能力提升 。 环境感知与导航定位 激光雷达 毫米波雷达 超声波传感器 摄像头 陀螺仪 GPS SLAM(即时定位与地图 构建 ) 人机交互 机器视觉 语音识别 NLP(自然语言处理 ) 深度学习 基础 运算 运动控制 电机 控制器 减速器 眼、耳、鼻、皮肤 大脑肌肉 图 示:服务机器人核心技术 资料来源: 36氪研究院根据公开资料整理 1.3 发展 驱动力 -技术 9 11 全球服务机器人行业保持较高增速 , 市场占比不断提高 根据 中国电子学会报告 , 预计 2021年全球机器人市场规模将达到 365.1亿美元 , 2013-2021年年均复合增速为 12%。 其中 , 工业机器人 181.4 亿美元 , 服务机 器人 131.4 亿美元 , 特种 机器人 52.3 亿美元 。 受益于人工智能技术的不断发展和下游应用需求的持续旺盛 , 服务机器人行业 应用场景和服务模式不断拓展 , 带动行业规模高速 增长 。 2013-2021年全球服 务机器人销售额年均 复合增长率 为 19.2%, 增速高于机器人整体 市场 。 同时 , 全球服务 机器人 在全球机器人 市场中的结构占 比逐年提高 , 预计 2021年所占比 重将 达到 36%。 全球服务机器人行业迎来高速发展的黄金时代 物流机器人占据全球专业服务机器人市场最大比重 IFR数据显示 , 预计 2023年个人 /家用服务机器人和专业服务机器人销售额 将分 别达到 121亿 美元和 277亿美元 , 年均复合增长率分别为 23%和 26%。 专业服 务机器人方面 , 2023年全球物流机器人 、 公共服务机器人 、 检查维护 机器人 、 安防机器人和医疗机器人销量将分别达到 25.9万台 、 7.6万台 、 3.7万 台 、 3.3万 台和 2.6万台 。 其中 , 物流机器人是全球专业服务机器人最大的细分市场 , 在新 零售 、 电子商务等发展助推下 , 开始广泛应用于写字楼 、 医院等室内场景和社 区 、 工业园区等室外场景 , 市场热度逐步提升 。 1.4 市场规模 95.0 107.0 111.0 131.0 154.0 154.8 159.2 168.5 181.4 32.3 35.1 41.8 54.0 69.3 82.9 94.6 110.3 131.4 20.5 22.6 26.2 29.0 32.4 36.6 40.3 45.3 52.3 21.9% 21.3% 23.4% 25.2% 27.1% 30.2% 32.2% 34.0% 36.0% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 全球工业机器人销售额(亿美元) 全球服务机器人销售额(亿美元) 全球特种机器人销售额(亿美元) 全球服务机器人占机器人市场比例 2013-2021E CAGR 全球工业机器人 8.4% 全球服务机器人 19.2% 全球特种机器人 12.4% 图 示 : 2013-2021年 全球 机器人市场结构及服务机器人占比变动情况 * *数据 来源 :中国电子学会, 36氪研究院 10 12 我国服务机器人市场规模维持高增速 , 在全球范围的市场份额进一步扩大 根据中国电子学会报告 , 2019年我国 机器人市场规模增长至 86.8亿 美元 。 其中 , 服务 机器人市场 规模 为 22亿 美元 , 在中国机器人市场中的结构占比迅速提升 , 预计 2021年 所占比重将达到 31.6%。 得益于应用需求旺盛以及多元化落地场景优势 , 我国 在机器视觉 和智能语音等 人工智能领域技术创新不断加快 , 行业发展整体接近国际先进水平 。 预计 2021 年 , 中国服务机器人市场规模 将达到 38.6亿 美元 , 约占全球市场 的近 30%, 2013-2021年 年均复合增速 为 36%, 高于全球服务机器人市场增速 。 4.8 6.8 9.4 13.3 18.2 25.1 36.4 50.8 31.7% 41.7% 38.2% 41.5% 36.8% 37.9% 45.0%39.6% 中国服务机器人销售额(亿美元) 同比增长( %) 应用需求拉动我国服务机器人市场快速增长,行 业发展整体接近国际先进水平 图 示: 2013-2021年 中国服务机器人销售额及增速 数据来源:中国电子学会, 36氪研究院 整理 图 示: 2018年中国服务机器人细分市场结构 数据来源: CCID, 36氪研究院整理 家务机器人应用较为成熟 , 商用服务 机器人拓展空间广阔 我国服务机器人在家务 、 物流 、 新零售 、 公共 服务 、 医疗等 应用领域不断创新 突破 , 以扫地机器人为代表的家务机器人应用较为成熟 , 品牌竞争激烈 , 在中 国服务机器人市场的占比 为 27.4%; 商用服务机器人 已 在 零售 、 餐饮 、 政务 、 金融 、 医院 等场景实现广泛应用 , 但尚未形成较大规模 , 拓展空间广阔 ;医疗 康复机器人存在较高技术壁垒 , 随着人口老龄化逐渐加深 , 以康复 、 辅助功能 为主的医疗机器人 行业有望得到进一步发展 。 1.4 市场规模 家务机器人 , 27.4% 物流机器人 , 24.9% 休闲娱乐机 器人 , 10.3% 商用服务机器人 , 8.9% 康复医疗机器人 , 8.1% 其他服务机 器人 , 20.4%3.3 4.6 6.4 9.4 12.7 16.5 22 29.4 38.6 30.4% 38.4%37.1% 47.9% 35.1% 30.1%33.1% 34.0%31.0% 中国服务机器人销售额(亿美元) 服务机器人同比增速( %) 11 13 51.9 241.6 239.7 253.5 221.5 376.1 814 786 226 72 27 430 投资金额(亿元) 投资案例数(起) 图 示: 2010-2019年中国服务机器人领域各投资 轮次事件及金额分布 * 图 示: 2010-2019年中国服务机器人领域投融 资情况 * *数据来源: 36氪研究院 15.0 28.7 27.0 24.9 146.7 122.0 115.5 218.4 443.3 247.1 53 67 57 71 135 327 464 501 500 305 投资金额(亿元) 投资案例数(起) 中国服务机器人行业投资逐渐趋于理性 根据 36氪数据 , 2010-2019年中国服务机器人领域共发生 2,480起投资事件 , 投资总金额高达 1,388.5亿元 , 投资热度呈现先增长后逐步放缓趋势 。 从投资案 例数看 , 2016-2018年投资案例数持续保持高位 , 对应数值分别为 464起 、 501起和 500起 。 2019年 , 受到资本寒冬影响 , 服务机器人行业投资也逐步回 归理性 , 投资案例数下滑至 305起 。 从投资金额看 , 2016-2018年投资金额保 持高速增长态势 , 其中 2018年投资金额高达 443.3亿元 , 同比增长 103%。 2019年 , 中国服务机器人领域的投资规模伴随投资数量下滑而缩减明显 , 全年 投资金额为 247.1亿元 , 同比下降 44.7%。 服务机器人投资回归理性,价值投资成为共识 早期和优质成熟项目成为服务机器人领域投资热点 从投资阶段看 , 2010-2019年 , 在已披露相关信息的 2,355起案例中 , 投资事 件集中在早期项目 , 种子 /天使轮和 Pre-A/A/A+轮分别有 814和 786起项目获 投 , 合计占总投资数量的近七成;投资金额集中在战略投资阶段 , 其获投金额 远高于其他阶段 , 达 376.1亿元 。 总体来看 , 我国服务机器人市场仍以早期投 资为主 , 资本更倾向于 投资估值较低 、 成长潜力较大的早期项目;同时发展成 熟的确定性强的优质项目也备受资本青睐 。 1.5 资本分析 12 14 技术厂商和头部整机厂商成为资本布局重点 随着服务机器人行业投资逐渐趋于理性 , 投资布局呈现出向技术和头部集中的 现象 。 机器视觉技术 、 智能语音技术 、 AI芯片等技术厂商以及具有技术 、 资源 等优势的头部整机厂商成为资本布局重点 。 大额资本偏爱拥有核心技术的头部厂商 企业名称 融资轮次 融资金额 融资时间 所属领域 旷视科技 C轮 4.6亿美元 2017.10 机器视觉 技术 D轮 7.5亿美元 2019.05 地平线 A+轮 近亿 美元 2017.10 AI芯片B轮 6亿美元 2019.02 C轮 1.5亿美元 2020.12 依图 C轮 3.8亿元人民币 2017.05 人工智能技术 C+轮 2亿美元 2018.06 战略融资 1亿美元 2018.07 战略融资 3,000万美元 2020.03 云天励飞 B轮 数亿元人民币 2019.03 AI算法、 AI芯片Pre-IPO 10亿元人民币 2020.04 战略融资 10亿元人民币 2020.09 大疆创新 战略融资 10亿美元 2018.04 无人机 优必选 B+轮 未披露 2017.04 巡检 机器人、娱乐机器人、仿 人服务机器人等 战略融资 未披露 2018.01 C轮 8.2亿美元 2018.05 C+轮 未披露 2019.03 猎户星空 A轮 4,075万美元 2017.05 接待机器人、递送机器人、新 零售 机器人等B轮 未披露 2019.11 近 3年人工智能及服务 机器人 领域重点融资 事件 数据来源: 36氪研究院 1.5 资本分析 13 产业链图谱 产业链分析 产品分析 行业现状02 14 16 服务机器人产业链图 资料来源: 36氪研究院根据公开资料整理 图片来源:企业官网 注:图中只列出部分企业作为代表,未覆盖全产业 核 心 零 部 件 用 户 个人消费 家庭消费教育 物流 政务 商业用户 消费者 AI芯片 传感器 减速器 伺服电机 本 体 制 造 商 控制器 操作系统 软 件 提 供 商 2.1 产业链图谱 专业服务机器人人工智能技术 SLAM技术 云服务 个人 /家庭服务机器人 酒店 景区 安防 银行新零售医疗 餐饮 15 17 服务机器人产业链包括上游核心零部件 、 中游技术模块和本体制造 、 下游终端 用户 ( 1) 核心零部件: 提供服务机器人生产所需功能组件 , 主要包括芯片 、 传感 器 、 控制器 、 减速器 、 伺服电机等; ( 2) 技术模块: 基于底层硬件 , 通过相 关算法和程序开发 , 赋予服务机器人智能化的行为功能; ( 3) 本体制造: 以 服务机器人的设计和加工制造为主营业务的综合性厂商; ( 4) 终端用户: 由 医疗 、 新零售 、 教育 、 政务等领域的商业用户和个人 /家庭消费者构成 , 应用市 场广阔 。 技术模块是服务机器人智能化的重要基础 , 主要包括导航定位 、 运动控制 、 人 工智能等 核心技术 ( 1) 导航定位: 服务机器人通过激光雷达 、 毫米波雷达 、 超声波传感器 、 摄 像头等传感设备来感知周围环境 , 并依托 SLAM等技术进行实时定位与路线规 划; ( 2) 运动控制 : 依托伺服电机 、 控制器 、 减速器 等零部件 , 赋予服务机 器人位置 、 速度 、 加速度等的控制能力; ( 3) 人工智能: 运用机器视觉 、 语 音交互 、 深度学习等技术 , 能够赋予机器人图像识别 、 语言沟通 、 情感交流和 逻辑计算等能力 , 使服务机器人从 “ 感知智能 ” 走向 “ 认知智能 ” 。 目前 , 在服务机器人的三大技术中 , 导航定位技术发展相对成熟 , 以导航定位 技术为核心的扫地机器人 、 物流机器人 、 无人机等相关产品也获得较快发展; 以人工智能技术 为核心的娱乐教育机器人 、 养老陪护机器人 、 接待机器人等产 品 , 受到自然语言处理 、 深度学习等技术限制 , 相关功能仍待进一步突破 。 人 工智能技术 是服务机器人智能化提升的关键技术 , 本篇报告会重点介绍 。 随着国内服务机器人行业快速发展 , 各大整机厂商开始着力布局技术链条 , 力 争在相关产品市场竞争中占据先发优势 。 例如 , 猎户星空自研全链条 AI技术 , 涵盖语音全链路技术 ( 口 ) 、 麦克风阵列 ( 耳 ) 、 全感知视觉识别 ( 眼 ) 、 室 内导航平台 ( 腿 ) 、 6轴机械臂 ( 手 ) 和芯片 +算法 ( 脑 ) 等软硬件 , 不断优化 产品智能化水平的同时 , 有效提升研发成本效率和版本迭代速度 。 智能技术仍待进一步突破,整机厂商加码技术布局 2.2 产业链分析 16 18 机器视觉技术帮助服务机器人识别周围环境 机器视觉技术是指用机器代替人眼对目标进行识别 、 跟踪和测量的技术 。 在服 务机器人领域 , 机器视觉主要包括人脸识别 、 物体识别等功能 。 ( 1) 人脸识别: 基于人的脸部特征信息准确识别多种人脸属性 , 同时还能进 行人脸相似度比对以及人脸查找等 。 例如 , 接待机器人可识别客户的性别 、 年 龄 、 姿态等基础信息 , 并进行人脸比对 , 为客户提供个性化服务的同时保障公 共安全; ( 2) 物体识别: 基于深度学习 , 对图像进行处理和分析 , 可准确识别物体类 别 、 特征 、 位置等综合信息 。 例如 , 新零售机器人利用 机器视觉技术 , 识别 客 户基础信息 , 智能分析客户需求 , 实现精准化营销 。 机器视觉技术赋予服务机器人感知和识别能力 图示:人脸 /物体识别过程 资料来源:广发证券, 36氪研究院整理 图像分割 区域分割 阈值分割 边缘分割 预处理图像采集 图像分类 特征提取 通过数值 表达 图像匹配 与图像库 对比 2.2 产业链分析 17 19 语音识别技术发展较为成熟 , 自然语言处理相关难点仍待攻克 语音交互技术主要包括语音识别 ( ASR) 、 自然语言处理 ( NLP) 等 。 其中 , 语音识别技术 发展较快 , 2017年 , 百度 、 搜狗 、 科大讯飞 等企业 宣布其语音识 别准确率达到 97%; 2018年 6月 , 科大讯飞在媒体见面会现场宣布 , 其语音识 别准确率提升到 98%。 NLP大体包括自然语言理解 ( NLU) 和自然语言生成 ( NLG) 两个部分 , NLU 是使机器具备人类的语言理解能力 , NLG则是将非语言格式的数据转换成人类 可以理解的语言格式 。 NLP技术整体发展仍存在许多不足 , 语言的多样性 、 歧 义性 、 知识依赖等难点尚需攻克 。 未来将依靠深度学习 , 通过语料预处理 、 设 计模型 、 模型训练等步骤 , 显著提升服务机器人智能化水平 。 深度学习帮助服务机器人提升分析和决策能力 图示:自然语言处理( NLP)的难点和实现步骤 资料来源: 36氪研究院根据公开资料整理 自然语言理解 ( NLU) 自然语言生成 ( NLG) 深度学习使服务机器人具备理解分析和智能决策能力 深度学习是一种特殊的机器学习 , 通过学习图像 、 语音等样本数据的内在规律 和表示层次 , 使机器人具备理解分析和智能决策能力 。 GPU、 FPGA、 ASIC、 类脑芯片等芯片技术不断进步 , 服务机器人被赋予了更高的算力 , 文字 、 图像 和语音处理能力有望实现新突破 , 人机交互能力也将更加完善 。 自 然 语 言 处 理 ( NLP ) 5 大 难 点 6 个 步 骤 语言的多样性、语言的歧义性、语言的 鲁棒性、 语言的知识依赖、语言的上下文 内容确定 、文本结构 、句子 聚合、 语法化 、参考表达式生成 、语言实现 2.2 产业链分析 18 20 关键技术突破将进一步提升接待机器人应用普及率 随着人工智能技术的进步 , 接待机器人被广泛应用于 商超 、 酒店 、 写字楼 、 银 行 、 政务大厅 、 博物馆 、 景点 、 医院 、 交通枢纽等场所 , 提供导购 、 导诊 、 讲 解 、 指引等 服务 。 而 自然语言处理 、 深度学习等技术突破 , 将有助于提升问答 咨询准确率 , 接待机器人应用深度将被进一步拓展 。 接待机器人应用场景丰富,疫情激活导诊机器人 市场需求 博物馆、旅游景点等 应用场所 接待机器人助力服务行业提质增效 接待机器人在增添服务趣味性 、 增强用户体验的同时 , 能够减少人力成本 、 提 升工作效率 。 例如 , 科沃斯银行机器人每月总计实施推介工作 7,000次 , 成功 2,000余次 , 成功率超过 30%。 疫情背景 , 接待机器人发挥巨大功效 疫情之下 , “ 无接触式 ” 接待机器人能够有效减少面对面接触 , 降低交叉感染 风险 , 在酒店 、 超市 、 医院等场所得到广泛应用 。 例如 , 疫情期间 , 猎户星空 疫情防控机器人 “ 豹小秘 ” 能够 帮助 医生处理预诊工作 , 引导 就诊者到特定区 域 , 必要时病人还可与医护人员视频对话 , 减轻医护人员工作负担的同时 , 提 供安全保障 。 主要功能 引领讲解 、 营销互动 、 身份核验 、 数据分析等 医院、交通枢纽等 智能导诊 、 人脸识别 、 身份核验 、 红外测温 、 数据分析等 商超、酒店、写字楼等 迎宾接待 、 智能导购 、 互动娱乐 、 广告宣传 、 数据分析等 银行、政务大厅等 问答咨询 、 流程指引 、 身份核验 、 数据分析等 图示:接待机器人主要应用场景 资料来源: 36氪研究院根据公开资料整理 2.3 产品 分析 -接待机器人 19 21 品牌 科沃斯 猎户星空 穿山甲 产品名称 旺宝 豹小秘 豹小秘( DP版) 艾米 爱丽丝 核 心 参 数 移动速度 正常 0.6m/s最大 0.8m/s 正常 0.7m/s最大 1.2m/s / 0-0.7m/s 工作时间 10hr 10hr 10hr 屏幕尺寸 9.7英寸 IPS 10.1 英寸 LCD 头部屏 10.1英寸大屏 27英寸 21.5英寸 13.3/21.5英寸 核心技术 1. 自主 SLAM算 法 2. 实感 摄像头 3. 辅助避障感知 系统 1. 自研 AI语音全链路技术 2. 机器人专用环形 6麦克风阵列 3. 自研人脸识别算法 4. 猎户星空 Robot OS 5. NVIDIA 芯片系统 1. 六麦环形阵列 2. 高承载力手臂 3. SLAM 激光雷 达导航 1. 六麦环形 阵列 2. 超声波避 障传感器 产品优势 1. 完善的系统集 成能力 , 两个四 核 ARM 处理器 , 硬件性能卓越 1.自研全链条 AI 技术 2. 拥有红外测温 、 Mini、 身份核验 等 多个版本 1.自研全链条 AI技术 2.拥有红外测温版 3.双屏联动 , 提升营销互 动率和转化率 1. 拥有可视化数据管理中心 , 与 数据直接交互 , 加强商业信息传 递效率 应用场景 已经成功 “ 入职 ” 银行与保险营业 厅 、 购物中心 、 司法业务大厅等 多类业务场合 在轨道交通 、 医 疗机构 、 商场 、 KTV、 博物馆 、 政务大厅等 20多 个场景落地应用 围绕新零售场景 , 机器人 以 “ 智能问询台 +优惠券中 心 ” 角色完成线下流量的 聚集和分发 , 在北上广深 等 39个城市 、 超 1,000家商 场落地应用超 10,000台 广泛应用于银行 、 酒店 、 地铁 、 法院 、 政务大厅等公共场所 资源优势 与平安等展开合 作 , 并亮相通信 展 、 工博会等 与佛山政务大厅 、 北京海淀医院 、 首钢基金等展开 合作 已 服务龙湖 、 大悦城 、 万 象城等 大型综合商场 与辽阳白塔区办 税厅 、 江西玉山 县政务厅等合作 落户上海交 通大学钱学 森图书馆等 场所 用户规模 / 累计服务人次超 2亿,服务近 2,000家客户 ,日均语音交互频次超 780万次 已进驻 4000+企业机构 各大接待机器人产品在多个场景实现落地应用 整体来看 , 接待机器人领域优质企业在技术 、 功能 、 落地应用等方面具备一定 优势 。 技术方面 , 科沃斯 、 猎户星空 、 穿山甲等 均拥有一项或多项自研核心技 术 。 功能方面 , 猎户星空豹 小秘 、 豹小秘 ( DP版 ) 拥有 红外测温 、 Mini、 身 份核验等多个版本 , 更好满足不同场景需求 。 落地应用方面 , 各产品广泛服务 于购物 、 旅游 、