機(jī)器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器。機(jī)器人能夠通過編程和自動控制來執(zhí)行諸如作業(yè)或移動等任務(wù)。機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復(fù)雜的工作,提高工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活,擴(kuò)大或延伸人的活動及能力范圍。我國2020年新標(biāo)準(zhǔn)將機(jī)器人劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人和其他機(jī)器人。其中服務(wù)機(jī)器人是指除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的多種高技術(shù)集成的先進(jìn)機(jī)器人。經(jīng)過多年發(fā)展,我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈布局,并擁有完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。在常態(tài)化疫情防控、人口老齡化加劇、技術(shù)進(jìn)步及政策支持等多種因素驅(qū)動下,我國服務(wù)機(jī)器人行業(yè)將迎來發(fā)展黃金期。
那么,服務(wù)機(jī)器人的定義及類別是怎樣的,驅(qū)動因素有哪些,發(fā)展現(xiàn)狀及市場規(guī)模是怎樣的,產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成及相關(guān)應(yīng)用場景都有哪些,相關(guān)公司都有哪些技術(shù)優(yōu)勢,未來將面臨怎樣的機(jī)遇與挑戰(zhàn)呢?下面我們一一了解。
01
概述
1.定義
服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或者全自主工作的機(jī)器人,它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作,但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。服務(wù)機(jī)器人的定位就是服務(wù)。從機(jī)器人的功能特點(diǎn)上來講,它與工業(yè)機(jī)器人的一個本質(zhì)區(qū)別在于,工業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境都是已知的,而服務(wù)機(jī)器人所面臨的工作環(huán)境絕大多數(shù)都是未知的。
2.分類
世界機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)基于ISO標(biāo)準(zhǔn)中各術(shù)語的定義,對專業(yè)/商用服務(wù)機(jī)器人細(xì)分成十二大類,但未對“專業(yè)”與“商用”有更明確的定義。世界標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)中對機(jī)器人的分類做到了全覆蓋且劃分細(xì)致。其原因是世界各國機(jī)器人應(yīng)用與發(fā)展并不均衡。美國、德國、日本、韓國等技術(shù)領(lǐng)先國家機(jī)器人發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)各不相同,商業(yè)化落地程度也各有差異。中國機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域還較為局限,在巡檢、救援、農(nóng)業(yè)等方面商業(yè)化落地還較少。世界標(biāo)準(zhǔn)的制定是為了規(guī)范和引領(lǐng)世界機(jī)器人行業(yè)發(fā)展,需要滿足各國發(fā)展差異和行業(yè)前沿。
基于目前中國公共服務(wù)機(jī)器人的主要應(yīng)用場景(酒店、餐廳、商場、寫字樓、醫(yī)院、學(xué)校等),結(jié)合新版中國機(jī)器人分類標(biāo)準(zhǔn)、世界機(jī)器人聯(lián)合會的服務(wù)機(jī)器人分類等,將服務(wù)機(jī)器人分為個人/家庭服務(wù)機(jī)器人和專業(yè)服務(wù)機(jī)器人兩大類。
02
驅(qū)動因素
1.疫情因素
疫情為服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用打開窗口,使其在配送、醫(yī)療、巡檢、消毒、流調(diào)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在疫情影響下,無接觸式服務(wù)成為剛需,過去兩年消費(fèi)者和企業(yè)對服務(wù)機(jī)器人的需求陡然增加,機(jī)器人的價值被進(jìn)一步挖掘,服務(wù)機(jī)器人快速邁過市場教育階段,進(jìn)入高速發(fā)展期。據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù),近三年來中國服務(wù)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)數(shù)量增長296%,已經(jīng)超過10萬家。大量企業(yè)涌入,一場服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮正在襲來。
在常態(tài)化防疫之下,為了減少人與人之間的直接接觸,降低感染風(fēng)險,服務(wù)機(jī)器人在配送、醫(yī)療、巡檢、消毒等領(lǐng)域,以及醫(yī)院、寫字樓、商場、餐廳、銀行、學(xué)校、園區(qū)等室內(nèi)外公共空間得到廣泛應(yīng)用。此外,服務(wù)機(jī)器人在流調(diào)等基層公共服務(wù)方面也發(fā)揮著重要作用。智能疫情服務(wù)機(jī)器人借助語音識別、語義理解、自然語音合成等技術(shù),準(zhǔn)確理解并提取有效信息,完成人員流調(diào),極大釋放一線人力資源。
2.人口老齡化及數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展
人口老齡化和數(shù)字經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展推動服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用與普及。我國正在步入老齡化社會,據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2021年65周歲及以上人口數(shù)量已經(jīng)超過2億,占總?cè)丝诒戎剡_(dá)14.2%。人口老齡化在帶來旺盛養(yǎng)老需求的同時,也造成了勞動力短缺和人力成本上漲的問題。在人工智能和智能柔性關(guān)節(jié)支持下,加之消費(fèi)升級趨勢清晰,機(jī)器人在養(yǎng)老領(lǐng)域應(yīng)用大有可為。與此同時,在技術(shù)升級和成本降低共同推動下,人力成本和機(jī)器人使用成本差距逐漸縮小,在部分成熟領(lǐng)域,規(guī)?;瘧?yīng)用服務(wù)機(jī)器人的成本已經(jīng)低于人力成本,增加服務(wù)機(jī)器人在多領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用正在成為當(dāng)前發(fā)展趨勢。
此外,數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP比重逐年提升,也為服務(wù)機(jī)器人帶來廣闊應(yīng)用空間。服務(wù)機(jī)器人作為全行業(yè)、全場景數(shù)字化服務(wù)解決方案的數(shù)據(jù)采集和交互入口,擁有海量存儲數(shù)據(jù),通過智能數(shù)據(jù)分析來驅(qū)動決策,優(yōu)化資源配置,幫助企業(yè)完成數(shù)字化業(yè)務(wù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)降本增效,提高企業(yè)競爭力。公眾號《 投研鋒向 》
3.新技術(shù)突破
5G、人工智能、新材料、柔性關(guān)節(jié)等技術(shù)突破,讓服務(wù)機(jī)器人從“功能”走向“智能”。服務(wù)機(jī)器人得以走向成熟,智能化水平和柔性服務(wù)是兩大關(guān)鍵技術(shù)能力。
(1)智能化水平
過去,由于智能水平有限,服務(wù)機(jī)器人只能從事限定的固定性工作,無法自適應(yīng)調(diào)節(jié)到與應(yīng)用環(huán)境相匹配的工作狀態(tài)。而現(xiàn)在,隨著5G、新材料、高精度控制和軟件算法的持續(xù)突破,以及人工智能技術(shù)在深度學(xué)習(xí)、場景識別、人機(jī)交互、推理認(rèn)知等領(lǐng)域應(yīng)用加速,服務(wù)機(jī)器人的智能化水平得到大幅提升。當(dāng)前,單一功能的服務(wù)機(jī)器人正在逐漸被擁有多模態(tài)、多服務(wù)體驗(yàn)的智能服務(wù)機(jī)器人所取代。
(2)柔性服務(wù)能力
傳統(tǒng)服務(wù)機(jī)器人多為滾輪式移動的機(jī)器人形態(tài),雖然能夠進(jìn)行簡單交互,但是絕大多數(shù)沒有靈活的手臂,無法像真人一樣提供服務(wù)。要讓服務(wù)機(jī)器人獲得靈活的手臂,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的組合動作,必須要有智能的、小型化的、高強(qiáng)度的柔性關(guān)節(jié)。目前,國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)通過自主研發(fā),在柔性關(guān)節(jié)技術(shù)上取得重大突破,給服務(wù)機(jī)器人發(fā)展提供強(qiáng)大動力。
4.政策驅(qū)動
服務(wù)機(jī)器人利好政策陸續(xù)出臺,為行業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持和引導(dǎo)。近年來,國家出臺了一系列政策用于支持服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為產(chǎn)業(yè)躍遷提供強(qiáng)大動力支撐。《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指明了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展路徑;《關(guān)于促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展通知》、《“十四五”應(yīng)急救援力量建設(shè)規(guī)劃》、《關(guān)于促進(jìn)快遞業(yè)與制造業(yè)深度融合發(fā)展的意見》等為服務(wù)機(jī)器人在健康養(yǎng)老、安防、水下、救援、物流等各領(lǐng)域落地應(yīng)用奠定政策基礎(chǔ)。具體政策梳理如下:
03
發(fā)展現(xiàn)狀及市場規(guī)模
1.發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前,服務(wù)機(jī)器人行業(yè)進(jìn)入發(fā)展黃金期,主流玩家均實(shí)現(xiàn)萬臺級的落地部署量,這意味著服務(wù)機(jī)器人逐漸在各行業(yè)和場景普及應(yīng)用,部分服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品在使用場景上已日趨成熟和穩(wěn)定。
在這一趨勢下,服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的競爭焦點(diǎn)也由單一技術(shù)競賽轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ξa(chǎn)品落地和良性商業(yè)模式的追求。一方面,經(jīng)過市場驗(yàn)證的產(chǎn)品應(yīng)用能夠有利推動商業(yè)模式成熟和商業(yè)閉環(huán)構(gòu)建;另一方面,只有依靠規(guī)模化落地應(yīng)用和健康現(xiàn)金流,企業(yè)才能實(shí)現(xiàn)良性增長。隨著市場競爭愈發(fā)激烈,服務(wù)機(jī)器人企業(yè)采取差異化競爭策略,以獲得有利市場地位,如基于核心產(chǎn)品和現(xiàn)有應(yīng)用場景,持續(xù)深挖垂直場景內(nèi)的應(yīng)用需求,擴(kuò)大商業(yè)閉環(huán);或者基于現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢研發(fā)多功能產(chǎn)品,進(jìn)入跨賽道、跨場景市場,以擴(kuò)大自身經(jīng)營邊界。
2.市場規(guī)模
整體來看,經(jīng)過多年發(fā)展,我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈布局,并擁有完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。在常態(tài)化疫情防控、人口老齡化加劇、技術(shù)進(jìn)步及政策支持等多種因素驅(qū)動下,我國服務(wù)機(jī)器人行業(yè)將迎來發(fā)展黃金期。根據(jù)賽迪數(shù)據(jù),我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模有望在2023年達(dá)到751.8億元。
3.資本分析
2022年服務(wù)機(jī)器人賽道仍然是資本的關(guān)注重點(diǎn),B輪及以后項(xiàng)目占比超30%,資本向頭部集中。從投融資市場來看,2021年中國服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域投資事件數(shù)量達(dá)到一個階段性小高峰,2022年這一領(lǐng)域仍然是資本的重點(diǎn)關(guān)注對象,前十個月的投資事件數(shù)量已達(dá)到95個,業(yè)內(nèi)公司頻獲融資。從融資項(xiàng)目輪次分布來看,B輪及以后項(xiàng)目占比超過30%,資本向頭部項(xiàng)目集中效應(yīng)較為明顯。
04
產(chǎn)業(yè)鏈分析
1.產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
2.核心硬件
芯片、控制器、伺服舵機(jī)、傳感器、減速器構(gòu)成服務(wù)機(jī)器人的核心零部件。硬件方面,服務(wù)機(jī)器人的核心零部件包括芯片、傳感器、控制器等。
(1)芯片
芯片主要負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)、發(fā)出和執(zhí)行指令,服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品由于結(jié)合了多種傳感器和人工智能技術(shù),對芯片的算力和性能提出了更高要求。服務(wù)機(jī)器人在具體完成某項(xiàng)任務(wù)時的基本流程可分為感知、決策和執(zhí)行三個層面,因此需要配備不同類型的芯片。例如,實(shí)現(xiàn)數(shù)字、圖像、聲音等數(shù)據(jù)的主控芯片,以及各類功能實(shí)現(xiàn)所需要的單元芯片等。目前,服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用的芯片主要包括CPU、GPU、FPGA等通用芯片和AI專用芯片。從市場現(xiàn)狀來看,高通、英特爾、英偉達(dá)等芯片巨頭在機(jī)器人芯片應(yīng)用方面較為領(lǐng)先,國內(nèi)機(jī)器人芯片企業(yè)主要有瑞芯微、炬力等。
(2)傳感器
服務(wù)機(jī)器人的移動與作業(yè),主要靠傳感器來感知外界信息,并通過定位和路徑規(guī)劃技術(shù)來實(shí)現(xiàn)避障和自主移動,這就要求傳感器應(yīng)具備強(qiáng)抗干擾能力、高精度以及高可靠性。多傳感器融合是機(jī)器人整合多渠道數(shù)據(jù)信息并處理復(fù)雜情況的重要應(yīng)用,具體而言,就是融合應(yīng)用激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、3D攝像頭等多種傳感器實(shí)現(xiàn)一定的信息冗余度,從而保證服務(wù)機(jī)器人的安全性和靈活性。
(3)控制器
控制器主要由控制板卡和算法控制軟件構(gòu)成,用于根據(jù)指令和傳感信息控制服務(wù)機(jī)器人完成既定任務(wù)。控制器主要有PLC、PC-based和PAC三種技術(shù)路線,因機(jī)器人在作業(yè)空間中的運(yùn)動位置、姿態(tài)、軌跡和操作動作不同,其控制器的設(shè)計(jì)方案也有所差別??刂破鞯某杀九c技術(shù)門檻相對較低,目前國產(chǎn)控制器已經(jīng)擁有較高市場占有率。
(4)減速器
減速器是連接動力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間機(jī)構(gòu),具有匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。小型和微型減速器的技術(shù)相對簡單,競爭壁壘較高的主要在于精密減速領(lǐng)域。精密減速器包括諧波減速器與RV減速器,其傳動鏈誤差精度更高,主要適用于服務(wù)機(jī)器人的精密控制中。當(dāng)前,全球機(jī)器人減速器市場呈現(xiàn)高度集中狀態(tài),幾乎被哈默納科和納博特斯克壟斷;國內(nèi)減速器市場得益于綠的、雙環(huán)等龍頭帶動,近年來國產(chǎn)化率持續(xù)提升。
(5)伺服電機(jī)
伺服電機(jī)是使物體的位置、方位和狀態(tài)等跟隨特定目標(biāo)相應(yīng)變化的自動控制系統(tǒng),主要通過控制控制電機(jī)頻繁執(zhí)行變化的指令來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的精確運(yùn)動。服務(wù)機(jī)器人的伺服系統(tǒng)通常指用于多軸運(yùn)動控制的精密伺服系統(tǒng),是服務(wù)機(jī)器人的運(yùn)動中樞,其對伺服系統(tǒng)的反應(yīng)速度、體積、性能等諸多方面均提出更高的要求。公眾號《 投研鋒向 》
控制器和減速器已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國產(chǎn)化,伺服電機(jī)技術(shù)壁壘較高,國產(chǎn)替代正在加速進(jìn)行中。從行業(yè)競爭格局來看,根據(jù)MIR數(shù)據(jù),2020年中國通用伺服市場前三大品牌為安川電機(jī)、三菱和松下,均為日系品牌,國產(chǎn)品牌占有率已達(dá)到27%。目前國內(nèi)企業(yè)在伺服電機(jī)的相關(guān)技術(shù)上,已經(jīng)取得了不小的突破,伺服電機(jī)國產(chǎn)替代的速度加快。近年來,我國伺服電機(jī)市場規(guī)模穩(wěn)步增長,2021年我國伺服系統(tǒng)市場規(guī)模為224億元,預(yù)計(jì)2022年將增長至286億元。隨著技術(shù)研發(fā)突破和國家產(chǎn)業(yè)政策支持,伺服電機(jī)國產(chǎn)替代有望釋放百億級市場增量空間,形成核心技術(shù)自主可控的新局面。
3.軟件及集成方案
人工智能技術(shù)提升和操作系統(tǒng)升級迭代是決定服務(wù)機(jī)器人智能化程度的重要軟件要素。服務(wù)機(jī)器人作為一種智能化軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品,除了核心硬件,其關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于軟件端。當(dāng)前,服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品主要采取“多傳感器融合+深度學(xué)習(xí)”架構(gòu),集算法、應(yīng)用層、后臺、數(shù)據(jù)等能力于一體,涉及傳感融合技術(shù)、SLAM技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、運(yùn)動控制技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等多種軟件技術(shù)能力。其中,人工智能技術(shù)提升和操作系統(tǒng)升級迭代是服務(wù)機(jī)器人智能化程度提升的重要方向。
(1)人工智能技術(shù)
基于語音識別、自然語言處理等人工智能技術(shù)的人機(jī)交互是實(shí)現(xiàn)人機(jī)溝通的橋梁。完善的服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)需要以功能齊全、簡單易用的交互技術(shù)作為支撐,一個人性化的人機(jī)交互系統(tǒng)能夠極大提升服務(wù)機(jī)器人的使用體驗(yàn)。
語音交互是服務(wù)機(jī)器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的主要表現(xiàn)形式,目前行業(yè)整體語音識別成功率已經(jīng)達(dá)到較高水平,但在具體應(yīng)用場景下仍然會存在易受環(huán)境影響、溝通方式不夠人性化等問題,因此需要在場景應(yīng)用層面持續(xù)打磨迭代。此外,體感交互也是一種重要交互技術(shù)。體感交互主要通過攝像系統(tǒng)模擬建立三維空間,同時測量人與設(shè)備的距離,直接通過對人的姿勢的識別來完成人與機(jī)器的互動。這種交互方式區(qū)別于傳統(tǒng)鼠標(biāo)、鍵盤、多點(diǎn)觸摸等交互方式,是由即時動態(tài)捕捉、圖像識別、語音識別、VR等技術(shù)融合應(yīng)用衍生出的交互方式,有望成為智能服務(wù)機(jī)器人的高層次立體交互方式。
(2)操作系統(tǒng)
服務(wù)機(jī)器人操作系統(tǒng)是一個管理機(jī)器人軟硬件資源的整合軟件平臺,它使得機(jī)器人程序設(shè)計(jì)師可以使用該平臺來進(jìn)行服務(wù)機(jī)器人軟件開發(fā)。目前大多數(shù)服務(wù)機(jī)器人操作系統(tǒng)都是基于Linux內(nèi)核開發(fā)的,底層算法系統(tǒng)多采用ROS系統(tǒng)。ROS系統(tǒng)具有分布式計(jì)算、軟件復(fù)用、快速測試、免費(fèi)開源等多種優(yōu)勢,可以適用于服務(wù)機(jī)器人多節(jié)點(diǎn)多任務(wù)的復(fù)雜應(yīng)用場景。
4.整機(jī)應(yīng)用
雖然近年來我國機(jī)器人企業(yè)增量減少,但企業(yè)銷售規(guī)模的提升使得機(jī)器人企業(yè)能夠投入更多的資金進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)和改進(jìn),有助于產(chǎn)業(yè)整體良性發(fā)展。相比2019年新品發(fā)布僅個位數(shù),2020年開始,公共服務(wù)機(jī)器人的新品數(shù)量可謂是“突飛猛進(jìn)”。由于防疫的需求,清潔消殺、酒店配送機(jī)器人需求量較往日暴增;而醫(yī)療機(jī)器人在國家政策、高質(zhì)量醫(yī)療需求以及人口結(jié)構(gòu)的因素共同推進(jìn)下也迎來爆發(fā)式增長。
(1)配送機(jī)器人
配送機(jī)器人:室內(nèi)場景已廣泛落地應(yīng)用,室外封閉園區(qū)滲透率提升,開放道路仍處于試點(diǎn)中。配送機(jī)器人主要有室內(nèi)和室外兩個應(yīng)用場景。室內(nèi)無人配送技術(shù)成熟度較高,部署成本較低,且受益于防疫常態(tài)化下的無接觸配送優(yōu)勢,已經(jīng)在酒店、餐廳、KTV、醫(yī)院、寫字樓等場景廣泛落地應(yīng)用,頭部產(chǎn)品已經(jīng)形成區(qū)域性覆蓋和穩(wěn)定的商業(yè)模式,例如在餐飲領(lǐng)域取得規(guī)模優(yōu)勢的擎朗智能。而在室外領(lǐng)域,開放道路場景目前受政策、技術(shù)和安全要求限制,無人駕駛配送車僅處于試點(diǎn)和測試階段,尚未展開大規(guī)模落地應(yīng)用;以學(xué)校、園區(qū)、景區(qū)等為代表的封閉園區(qū)場景限制相對較少,配送機(jī)器人應(yīng)用滲透率逐步提升。
經(jīng)過多年發(fā)展和應(yīng)用,下游市場對配送機(jī)器人的核心訴求相對明確。一是保證機(jī)器人配送的安全性,即機(jī)器人能夠?qū)χ苓叚h(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)識別,做出避障、急停、減速、進(jìn)出電梯等動作,保證日常安全作業(yè);二是擁有多功能智慧服務(wù)能力,既要求機(jī)器人既能跨場景遞送物品,又能兼顧人性化互動,并能疊加消殺、巡邏等多功能應(yīng)用。此外,配送機(jī)器人作為移動載體,正在成為企業(yè)與消費(fèi)者連接的新型交互終端,基于配送機(jī)器人的作業(yè)數(shù)據(jù),挖掘其中的商業(yè)價值,輔助企業(yè)判斷市場需求,優(yōu)化服務(wù)流程,助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
(2)醫(yī)療機(jī)器人
醫(yī)療機(jī)器人:四大細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀各有不同,整體來看應(yīng)用范圍和認(rèn)可度正在逐步提升。醫(yī)療機(jī)器人主要用于醫(yī)療場景中輔助醫(yī)護(hù)工作,根據(jù)IFR分類,可分為手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、輔助機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人四大類。從細(xì)分領(lǐng)域來看,康復(fù)機(jī)器人和輔助機(jī)器人企業(yè)數(shù)量占比較高,市場競爭激烈;除部分診斷機(jī)器人外,輔助機(jī)器人多數(shù)產(chǎn)品技術(shù)壁壘相對較低,主要用于輔助診療,在患者流量較大的三甲醫(yī)院需求較大;手術(shù)機(jī)器人技術(shù)壁壘較高,研發(fā)難度大,市場空間大,具有臨床應(yīng)用優(yōu)勢及在核心零部件取得研發(fā)突破的企業(yè)更具競爭力;醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人目前多應(yīng)用于醫(yī)院和養(yǎng)老院,是構(gòu)建智慧化醫(yī)療服務(wù)體系的重要模塊。其中,醫(yī)療配送機(jī)器人作為能夠落地全院的數(shù)智化醫(yī)院解決方案,可以廣泛應(yīng)用于手術(shù)室、靜配中心、門診、急診、采樣區(qū)、檢驗(yàn)科等典型醫(yī)院場景,節(jié)約醫(yī)院空間資源,助力醫(yī)院提升物流系統(tǒng)運(yùn)行效率和智能化程度。整體來看,醫(yī)療機(jī)器人在骨科、心內(nèi)、外科、康復(fù)科等不同領(lǐng)域的應(yīng)用范圍和應(yīng)用認(rèn)可度正在逐步提升,據(jù)中國電子學(xué)會數(shù)據(jù),2022年我國醫(yī)療機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)到97.1億元。
(3)導(dǎo)覽機(jī)器人
導(dǎo)覽機(jī)器人:在博物館、美術(shù)館、展廳等多場景落地應(yīng)用,用戶體驗(yàn)和用戶認(rèn)可度大幅提升。導(dǎo)覽機(jī)器人具有環(huán)境構(gòu)建、自主導(dǎo)航、智能跟隨、區(qū)域感知、智能避障等功能,主要提供帶路引領(lǐng)、語音講解、信息檢索、互動問答、廣告宣傳等服務(wù),目前已經(jīng)在博物館、美術(shù)館、展廳、商場、機(jī)場等場景落地應(yīng)用。
機(jī)器人在多場景內(nèi)落地應(yīng)用需要豐富的專業(yè)知識庫作為支撐,隨著導(dǎo)覽機(jī)器人落地應(yīng)用范圍擴(kuò)大,其深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫和專業(yè)知識庫儲備也愈加豐富,機(jī)器人的應(yīng)答準(zhǔn)確度和流暢度得到改善,用戶體驗(yàn)大幅提升。目前,除了傳統(tǒng)的導(dǎo)覽機(jī)器人,市場中還存在著融合應(yīng)用3D全息技術(shù)的全息立體投影成像導(dǎo)覽機(jī)器人,可應(yīng)用于數(shù)字多媒體展廳,提供迎賓講解、場地導(dǎo)覽等服務(wù),在以創(chuàng)新形象吸引人流量的同時,也通過全息視頻向觀眾輸出宣傳內(nèi)容。隨著導(dǎo)覽機(jī)器人在多個垂直領(lǐng)域的深度落地應(yīng)用,用戶對機(jī)器人的認(rèn)可度逐漸提升。
(4)陪伴機(jī)器人
陪伴機(jī)器人:涵蓋兒童陪伴、老人陪伴、寵物陪伴等場景,成為智慧家居的一部分。在家庭服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,“陪伴”是一個未被解決的剛需。陪伴機(jī)器人就是以情感識別為特征,聚焦家居陪伴,涵蓋兒童陪伴、老人陪伴、寵物陪伴等場景,讓機(jī)器人有粘性地融合于家庭,成為智慧家居的一部分。
1)兒童陪伴
兒童陪伴機(jī)器人多為具備語音交互能力,可以吸引兒童興趣并具有知識啟蒙作用的機(jī)器人產(chǎn)品。目前早教機(jī)器人是兒童陪伴機(jī)器人領(lǐng)域較為成熟的應(yīng)用產(chǎn)品,已經(jīng)在家庭和教室場景中得以應(yīng)用,如家庭智能玩具、兒童娛樂教育同伴、家庭智能助理等。
2)老人陪伴
老年陪伴機(jī)器人多為具備視訊通話、認(rèn)知游戲、音樂視頻、健康管理、應(yīng)急提醒等功能的機(jī)器人產(chǎn)品。老年陪伴機(jī)器人作為智慧養(yǎng)老的一個分支,正在被探索作為應(yīng)對老齡化及養(yǎng)老問題的解決方案,受到政策扶持。
3)寵物陪伴
寵物陪伴機(jī)器人主要服務(wù)于家庭寵物,通常具有遠(yuǎn)程陪伴、自適應(yīng)反饋、拍攝記錄等功能,除了滿足主人對于寵物的陪伴需求,還有助于改善寵物的健康問題。
(5)掃地機(jī)器人
掃地機(jī)器人:市場空間大,行業(yè)集中度高,導(dǎo)航成技術(shù)創(chuàng)新主線和產(chǎn)品競爭關(guān)鍵。
隨著家庭收入增加、懶人經(jīng)濟(jì)盛行以及消費(fèi)偏好轉(zhuǎn)變,消費(fèi)者對掃地機(jī)器人的購買需求逐步增加。據(jù)華福證券統(tǒng)計(jì),近五年來掃地機(jī)器人的銷售額和零售量年復(fù)合增長率均超過20%,且當(dāng)前掃地機(jī)器人在國內(nèi)城鎮(zhèn)家庭滲透率僅為6%,仍有較大提升空間。在這個市場空間大且正處于高速增長的藍(lán)海市場,玩家眾多,市場競爭激烈。從市場競爭格局來看,掃地機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)形成較為明顯的梯隊(duì)層次劃分,行業(yè)集中度較高,CR3超過65%。
在技術(shù)路線方面,導(dǎo)航是掃地機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新主線。掃地機(jī)器人的導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)歷了“隨機(jī)碰撞-局部碰撞-全局規(guī)劃”三個階段。當(dāng)前,依托導(dǎo)航算法和導(dǎo)航傳感器的全局規(guī)劃導(dǎo)航技術(shù)成為各掃地機(jī)器人的產(chǎn)品競爭關(guān)鍵。從需求側(cè)來看,高度智能和深度清潔是掃地機(jī)器人產(chǎn)品必備的兩大屬性,鑒于目前掃地機(jī)器人已經(jīng)基本滿足智能清潔和淺度清潔需求,消費(fèi)者需求痛點(diǎn)正在由清潔智能化轉(zhuǎn)向清潔深度化。
05
相關(guān)公司
1.擎朗智能
上海擎朗智能科技有限公司(簡稱:擎朗智能)是一家致力于為全球商用服務(wù)場景提供智慧無人配送解決方案的人工智能企業(yè)。公司成立于2010年,總部位于上海,在全國擁有超過70個營銷運(yùn)營中心,客戶覆蓋餐飲、醫(yī)療、酒店、場館、商務(wù)辦公、社區(qū)養(yǎng)老、機(jī)場等場景。在完成早期艱苦的技術(shù)突破、供應(yīng)鏈搭建及上百個項(xiàng)目應(yīng)用場景探索后,擎朗智能將方向鎖定在餐廳傳菜機(jī)器人與商超引領(lǐng)機(jī)器人中。2016年,擎朗智能第一臺穩(wěn)定運(yùn)行的商用服務(wù)機(jī)器人“花生”誕生,正式開啟智能配送機(jī)器人時代。疫情的發(fā)生,使得公共場所的消毒需求直線上升。在此背景下,擎朗智能將餐飲行業(yè)的豐富經(jīng)驗(yàn)、成熟的技術(shù)體系與消毒技術(shù)相結(jié)合,發(fā)布全新品類的商用服務(wù)機(jī)器人——消毒機(jī)器人M2。憑借其7×24小時自主工作、多種消毒模式等特點(diǎn),成為眾多機(jī)場、火車站、醫(yī)院的消毒利器。
IDC最新發(fā)布的《中國餐飲行業(yè)商用服務(wù)機(jī)器人市場份額報(bào)告,2021》顯示,2021年中國餐飲行業(yè)商用服務(wù)機(jī)器人市場總體規(guī)模約5.4億人民幣,年增長率超110%,完成高速增長。其中擎朗智能以48.6%的市場份額位列第一,增長率為153.4%居首位,“雙第一”成績亮眼,實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)領(lǐng)跑。同年,擎朗智能完成由軟銀愿景領(lǐng)投的2億美元D輪融資,成功榮登當(dāng)年胡潤全球獨(dú)角獸榜單。作為全球領(lǐng)先的商用服務(wù)機(jī)器人企業(yè),擎朗智能不斷推進(jìn)多元化發(fā)展,已將成熟的商用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品及方案應(yīng)用于全球更多區(qū)域和行業(yè),逐步覆蓋餐飲、酒店、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、場館、商務(wù)辦公、社區(qū)養(yǎng)老、機(jī)場等多領(lǐng)域,持續(xù)為商用服務(wù)機(jī)器人的全球普及做出努力。公眾號《 投研鋒向 》
2.優(yōu)地科技
優(yōu)地科技致力于用機(jī)器人、低速自動駕駛等技術(shù)賦能實(shí)體商業(yè)場景,為全球客戶提供室內(nèi)外低速自動駕駛產(chǎn)品與解決方案,打造覆蓋酒店、文娛、園區(qū)、開放道路等多場景的室內(nèi)外末端無人配送或者清潔服務(wù)網(wǎng)絡(luò)生態(tài),是業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和低速自動駕駛設(shè)備量產(chǎn)商用化的企業(yè)之一,并形成了優(yōu)小妹、優(yōu)小弟、優(yōu)小哥、優(yōu)小姑室內(nèi)外服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品矩陣。
作為優(yōu)地機(jī)器人背后的“智慧大腦”,阿里云上承載了一系列的算法和應(yīng)用程序。管理系統(tǒng)云平臺可負(fù)責(zé)所有在網(wǎng)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)維控制,包括機(jī)器人的任務(wù)分配調(diào)度、最優(yōu)路徑規(guī)劃、機(jī)器人全域物聯(lián)、遠(yuǎn)程工勘、OTA及運(yùn)行維護(hù)。憑借云計(jì)算能力,優(yōu)地機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)室外商圈園區(qū)、智慧酒店、智慧文娛三大無人配送場景快速部署,實(shí)時維護(hù);用戶亦可通過交互界面可監(jiān)控機(jī)器人狀態(tài)、遠(yuǎn)程操控、故障告警、忽略提醒、健康報(bào)告、語音互動等。在優(yōu)地科技未來的室外服務(wù)機(jī)器人業(yè)務(wù)布局中,阿里云持續(xù)為優(yōu)地科技提供云計(jì)算、云智能、云訓(xùn)練服務(wù),幫助優(yōu)地科技的室外服務(wù)機(jī)器人在各個場景實(shí)現(xiàn)快速落地。
3.科沃斯
公司C端家用服務(wù)機(jī)器人已形成覆蓋掃地、擦窗、空氣凈化等多家庭場景的產(chǎn)品矩陣,主營產(chǎn)品掃地機(jī)器人同時擁有市場領(lǐng)先的LDS+SLAM、VSLAM和3D結(jié)構(gòu)光全局規(guī)劃技術(shù),且SKU種類豐富,卡位主流中高端價位段,2021年國內(nèi)線上、線下市場份額分別達(dá)到45%和85%,均列行業(yè)第一。此外,公司已布局B端商用機(jī)器人產(chǎn)品,2021年作為公司商用機(jī)器人發(fā)展元年,未來放量可期。
4.石頭科技
公司國內(nèi)市場份額持續(xù)提升,相較行業(yè)α顯著;海外2022年推出高端機(jī)型S7maxV系列以來繼續(xù)推出S8系列,逐步站穩(wěn)海外高端品牌形象。目前掃地機(jī)行業(yè)經(jīng)過近年產(chǎn)品的快速迭代,頭部產(chǎn)品性能已達(dá)令人滿意的工況,市場份額亦明顯向頭部集中,產(chǎn)品口碑相較過去幾年有了顯著提升,滲透率提升仍有廣闊空間。2023年來看,公司國內(nèi)有望繼續(xù)提升市占率,海外有待進(jìn)一步恢復(fù)。
5.奧比中光
在機(jī)器人業(yè)務(wù)方向,公司承擔(dān)科技部國家重點(diǎn)項(xiàng)目“面向服務(wù)機(jī)器人的三維視覺傳感器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”。常態(tài)化疫情防控助推服務(wù)機(jī)器人加速滲透,根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)數(shù)據(jù),2021年全球服務(wù)機(jī)器人銷售額增長37%,其中物流、酒店、醫(yī)療、專業(yè)清潔和農(nóng)業(yè)機(jī)器人銷量位列前五。公司3D傳感器已與云跡、擎朗、普渡、高仙等超過100家服務(wù)機(jī)器人客戶達(dá)成業(yè)務(wù)合作,覆蓋智能工廠、倉儲物流、建筑自動化、智能巡檢、割草機(jī)、酒店配送、樓宇配送、商用清潔、ROS教育等應(yīng)用場景。公司應(yīng)用于服務(wù)機(jī)器人的3D傳感器產(chǎn)品在同品類中市占率第一,2021年該場景營業(yè)收入同比增長240.95%。
6.九號公司
九號公司(Segway-Ninebot),是一家智慧移動能力公司,聚焦于創(chuàng)新短交通和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域。公司旗下?lián)碛兴拇蠛诵淖灾髌放?,包括產(chǎn)品品牌賽格威Segway和九號Ninebot,機(jī)器人品牌Segway Robotics,服務(wù)品牌Segway Discovery,以及技術(shù)賦能和定制化品牌Powered by Segway;產(chǎn)品覆蓋了智能電動平衡車、智能電動滑板車、智能電動雙輪車、全地形車、智能配送機(jī)器人、割草機(jī)器人等品類。1)割草機(jī)器人:便捷創(chuàng)新解決痛點(diǎn),布局龐大歐美空間。割草機(jī)市場規(guī)模超千億,割草機(jī)器人滲透率僅5%,滲透空間廣闊,公司以免布線+路徑規(guī)劃解決當(dāng)前割草機(jī)器人需求痛點(diǎn),伴隨未來渠道拓展遠(yuǎn)期放量可期。2)商用服務(wù)機(jī)器人:技術(shù)中臺創(chuàng)新迭代,切入多家餐飲酒店2B客戶。3)服務(wù)機(jī)器人方面,18年首款搭載在智能電動平衡車上的服務(wù)類機(jī)器人產(chǎn)品“Loomo/路萌”上市。21年服務(wù)機(jī)器人步入商業(yè)化落地階段,當(dāng)年貢獻(xiàn)銷售收入2100多萬元。
7.微創(chuàng)機(jī)器人
公司是全球唯一一家擁有五大手術(shù)??飘a(chǎn)品組合的標(biāo)的。微創(chuàng)機(jī)器人是微創(chuàng)醫(yī)療科技有限公司(以下簡稱“微創(chuàng)醫(yī)療”)旗下子集團(tuán),2014年啟動研發(fā)圖邁腔鏡手術(shù)機(jī)器人(作為集團(tuán)的內(nèi)部孵化項(xiàng)目),并于2015年成立公司開始公司化運(yùn)營,同時啟動研發(fā)鴻鵠骨科手術(shù)機(jī)器人。如今公司已在腔鏡手術(shù)機(jī)器人、骨科手術(shù)機(jī)器人、泛血管手術(shù)機(jī)器人、經(jīng)自然腔道手術(shù)機(jī)器人、經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人五大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深入布局,是全球唯一一家覆蓋五大主流手術(shù)機(jī)器人市場的公司。
三款旗艦產(chǎn)品已獲批上市,大規(guī)模商業(yè)化漸行漸近。2021-2022兩年間,公司三款旗艦產(chǎn)品——圖邁、蜻蜓眼三維電子腹腔內(nèi)窺鏡及鴻鵠骨科手術(shù)機(jī)器人陸續(xù)獲國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市,即將開始商業(yè)化推廣。
除已獲批上市的產(chǎn)品外,公司的在研管線進(jìn)展順利:自主研發(fā)的經(jīng)支氣管手術(shù)機(jī)器人注冊臨床試驗(yàn)穩(wěn)步推進(jìn)中,該產(chǎn)品可通過人體自然腔道,以無體表創(chuàng)傷的方式進(jìn)入難以觸及的狹窄病灶空間,目前已完成國內(nèi)首例國產(chǎn)支氣管鏡手術(shù)機(jī)器人的人體臨床試驗(yàn)。同時,公司合作項(xiàng)目R-ONE血管介入手術(shù)機(jī)器人、MonaLisa前列腺穿刺活檢系統(tǒng)均已完成注冊臨床試驗(yàn)入組,預(yù)計(jì)于2023年獲得上市批準(zhǔn)。
8.其他相關(guān)公司梳理
06
挑戰(zhàn)及展望
1.發(fā)展挑戰(zhàn)
中國公共服務(wù)機(jī)器人目前主要遇到三大挑戰(zhàn):部分賽道機(jī)器人經(jīng)濟(jì)效益低下、專業(yè)人才匱乏和數(shù)據(jù)安全問題,因此需要從技術(shù)、人才培養(yǎng)以及數(shù)據(jù)安全三方面進(jìn)行突破。
2.產(chǎn)品應(yīng)用展望
在政策支持、技術(shù)進(jìn)步和資本青睞等多種利好因素作用下,未來十年服務(wù)機(jī)器人將迎來發(fā)展黃金期。不僅應(yīng)用領(lǐng)域和市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品和技術(shù)也將迎來跨越式發(fā)展,產(chǎn)品將愈發(fā)多元化,同時服務(wù)機(jī)器人的自主性和智能化水平將進(jìn)一步提升。
未來服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展將呈現(xiàn)人性化、專業(yè)化、輕量化、智能化、普及化五大趨勢:1)人性化。無論是機(jī)器人的產(chǎn)品形態(tài)還是交互方式都將更加人性化,同時能夠敏捷處理人類在不同場景下的差異化需求;2)專業(yè)化。隨著服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域更加垂直細(xì)分,作業(yè)功能將更加專業(yè)化、特色化;3)輕量化。隨著技術(shù)迭代,服務(wù)機(jī)器人的體積將會更小,移動更靈活;4)智能化。環(huán)境感知、運(yùn)動控制、人機(jī)交互這三大核心技術(shù)突破,將讓服務(wù)機(jī)器人由被動工作走向全局規(guī)劃的主動型智能化,能夠自主決策以滿足作業(yè)需求;5)普及化。未來服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛,普及于各行各業(yè)。
3.商業(yè)模式展望
近年來,服務(wù)機(jī)器人的商業(yè)價值被逐漸挖掘,資本競相入局,不僅有以紅杉、高瓴為代表的VC/PE,還有騰訊、美團(tuán)等互聯(lián)網(wǎng)巨頭,以及碧桂園、格力等產(chǎn)業(yè)資本,行業(yè)投融資進(jìn)入白熱化。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年服務(wù)機(jī)器人賽道融資金額超過440億元,部分細(xì)分領(lǐng)域的頭部玩家頻頻拿到大額融資,年融資額超過10億元人民幣。服務(wù)機(jī)器人行業(yè)在資本助推下經(jīng)過高速成長后,行業(yè)競爭加劇,市場出現(xiàn)分化。可以預(yù)見,未來行業(yè)將進(jìn)入深層洗牌期,資本將越發(fā)看重公司是否具有突破盈利難題和適應(yīng)環(huán)境變化的能力。
在這一背景下,對企業(yè)來說,擁有自我造血能力,建立穩(wěn)定可持續(xù)的商業(yè)模式成為當(dāng)下及未來發(fā)展的必然選擇。具體而言,有以下幾種路徑選擇:第一,多賽道經(jīng)營,持續(xù)擴(kuò)展應(yīng)用賽道,增加機(jī)器人研發(fā)產(chǎn)品線;第二,不斷豐富服務(wù)領(lǐng)域和對象,通過多技術(shù)融合和智能化提升推動機(jī)器人產(chǎn)品向各應(yīng)用領(lǐng)域加速滲透;第三,基于單場景產(chǎn)品與技術(shù),研發(fā)技術(shù)壁壘更高的能夠跨領(lǐng)域應(yīng)用的機(jī)器人產(chǎn)品;第四,提升精細(xì)化運(yùn)營能力,在場景內(nèi)持續(xù)深耕,提供數(shù)字化解決方案和運(yùn)營服務(wù),增加產(chǎn)品附加值。拓增細(xì)分賽道、豐富應(yīng)用場景、研發(fā)跨領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品和精細(xì)化運(yùn)營構(gòu)成企業(yè)擴(kuò)大營收路徑。
4.市場生態(tài)展望
隨著應(yīng)用場景更加多元和復(fù)雜,服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)不局限于從事替代人工的基礎(chǔ)作業(yè)范疇,而是深入?yún)⑴c到下游應(yīng)用企業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型浪潮中,或者與家庭及公共場景的硬件設(shè)備進(jìn)行聯(lián)通與整合,共同構(gòu)成智慧家居及產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的一部分,推動整個社會向智能化生產(chǎn)和生活方式演進(jìn)。由此可見,未來服務(wù)機(jī)器人將擁有更大的應(yīng)用擴(kuò)展空間,迎來新的發(fā)展契機(jī)。
在這一發(fā)展趨勢下,探索如何將服務(wù)機(jī)器人與落地應(yīng)用場景更加有機(jī)緊密結(jié)合,成為服務(wù)機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵突破口。一方面,部分服務(wù)機(jī)器人廠商開始加碼產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局,如自研核心技術(shù)、與下游應(yīng)用場景方合作,實(shí)現(xiàn)核心硬件與技術(shù)的自主可控,并通過規(guī)?;瘧?yīng)用打開市場,降低產(chǎn)品成本,占據(jù)機(jī)器人場景應(yīng)用與數(shù)據(jù)資產(chǎn)高地;另一方面,在酒店、樓宇、商場、機(jī)場、醫(yī)院、家庭等不同應(yīng)用場景中,讓服務(wù)機(jī)器人與其他硬件設(shè)備通信物聯(lián),可以極大擴(kuò)展機(jī)器人的活動范圍和功能。在未來,構(gòu)建服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用生態(tài),打造服務(wù)機(jī)器人與其他智能硬件聯(lián)動的一站式數(shù)字化解決方案將愈發(fā)普遍,服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用邊界將進(jìn)一步擴(kuò)展。
END
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