服务机器人迎来发展黄金期

2019-10-12 08:40

当前新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图和经济结构,以人工智能为代表的新一代信息技术加速突破,机器人在全球范围内的研究、开发和应用快速发展,并向生产生活各个领域深度渗透。机器人正从搬运、装配等传统应用领域向更加智能化、精细化的先进制造、医疗健康、生活服务等领域快速延伸。

近日,中国电子学会在2019世界机器人大会闭幕式上发布了《中国机器人产业发展报告2019》。该报告显示,全球机器人产业发展整体规模持续增长,服务机器人迎来发展黄金时代。2019年,全球机器人市场规模预计将达到294.1亿美元,2014—2019年的平均增长率约为12.3%。其中,工业机器人159.2亿美元,服务机器人94.6亿美元,特种机器人40.3亿美元。

需求潜力巨大

随着信息技术快速发展和互联网快速普及,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能迎来第三次高速发展。与此同时,依托人工智能技术,智能公共服务机器人应用场景和服务模式正不断拓展,带动服务机器人市场规模高速增长。

2014年以来全球服务机器人市场规模年均增速达21.9%,2019年全球服务机器人市场规模预计将达到94.6亿美元,2021年将快速增长突破130亿美元。2019年,全球家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模预计分别为42亿美元、25.8亿美元和26.8亿美元,其中家用服务机器人市场规模占比最高达44%。

我国服务机器人的市场规模快速扩大,成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。报告显示,随着人口老龄化趋势加快,以及医疗、教育需求的持续旺盛,我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。

2019年我国服务机器人市场规模有望达到22亿美元,同比增长约33.1%,高于全球服务机器人市场增速。其中,我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为10.5亿美元、6.2亿美元和5.3亿美元,家用服务机器人和公共服务机器人市场增速相对领先。到2021年,随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景机器人的快速发展,我国服务机器人市场规模有望接近40亿美元。

报告指出,服务机器人的智能相关技术可比肩欧美,创新产品大量涌现。我国在人工智能领域技术创新不断加快,中国专利申请数量与美国处于同等数量级,特别是计算机视觉和智能语音等应用层专利数量快速增长,催生出一批创新创业型企业。智能化相关技术与国际领先水平基本并跑。

例如,优必选发布悟空机器人,可实现拍照、打电话、视频监控、儿童编程、讲绘本、识别人脸、语音操控、定位导航、设备互联等功能,同时悟空融合了人工智能技术,可以做到年龄估算、物体识别,对人体姿态监测后,还能对姿态进行3D重建,做到模仿人类的动作。

与此同时,我国在多模态人机交互技术、仿生材料与结构、模块化自重构技术等方面也取得了一定进展,进一步提升了我国在智能机器人领域的技术水平。

应用场景不断拓展

除此之外,新兴应用场景和应用模式拉动产业快速发展。我国已在医疗、烹饪、物流等机器人的应用领域开展了广泛的研究,随着机器人技术水平进一步提升,市场对服务机器人的需求快速扩大,应用场景不断拓展,应用模式不断丰富。

随着人工智能技术的进步,智能服务机器人产品类型愈加丰富,自主性不断提升,智能服务机器人进一步向各应用场景渗透。由市场率先落地的扫地机器人、送餐机器人向情感机器人、陪护机器人、教育机器人、康复机器人、超市机器人等方向延伸,服务领域和服务对象不断拓展。

盒马鲜生推出机器人餐厅2.0版,可实现机器人送餐、收餐,完成智能化地避障、菜品检测等,通过数字化系统实现对每一道菜的每一个加工环节的监控。京东启用机器人智能配送站,站内采用京东3.5代配送机器人,具有自主导航行驶、智能避障避堵、红绿灯识别、人脸识别取货能力。

特别是在医疗服务机器人领域,临床应用日益活跃,产品体系逐渐丰富。

大艾机器人的下肢外骨骼康复机器人艾康、艾动通过国家食品药品监督管理总局(CFDA)认证,可用于因脊髓损伤导致的下肢运动功能障碍患者的步行康复训练,标志着国内下肢外骨骼机器人已经从研发阶段转化为产业化量产阶段。

新加坡AiTreat的按摩机器人艾玛内置传感器可测量肌腱和肌肉的硬度,通过人工智能和基于云计算的方法计算出最佳按摩方式,模仿人类的手掌和拇指来进行按摩和理疗。三星推出健康管理服务机器人Samsung Bot Care,能快速获取血压、心率等健康数据,为用户提供睡眠质量监控、紧急呼叫服务、减压音乐治疗、药物摄入量跟踪以及体育锻炼指导等智能服务,帮助用户管理日常身体健康。

产业升级是中国机器人行业发展的必经之路

报告显示,随着深度学习算法的兴起,人工智能技术取得了显著进步,目前已在无人车等领域得到了广泛的应用,以谷歌、英特尔为代表的全球科技龙头企业纷纷展开布局。

例如,美国谷歌旗下自动驾驶公司Waymo计划在美国密歇根州建立世界上第一家专门生产自动驾驶汽车的工厂,将致力于大规模生产可在特定地理区域内和特定条件下进行完全自我控制的L4级自动驾驶汽车。英特尔自2017年收购以色列科技公司Mobileye以来,加快布局无人驾驶,2017年开展全天无人驾驶试验,2018年宣布联合大众汽车、冠军汽车集团致力于自动出租车服务商业化,2019年着手部署无人驾驶出租车,并计划2020年在耶路撒冷地区试运行。

报告指出,企业加快仿人机器人设计研发步伐。与此同时,随着技术不断创新,机器人模仿人类行为的能力逐步提高,人形机器人的设计也得到进一步推广。例如,在经历了液压驱动后空翻、倒地自行爬起、基于视觉和激光感知的物体识别和规避障碍能力的大幅提升,2019年波士顿动力的人形机器人Atlas又掌握了跑步上台阶、行走独木桥等能力,驱动系统和动态运动控制系统不断增强,行动能力越来越逼近人类。

认知智能支撑服务机器人实现创新突破。报告指出,人工智能技术是服务机器人在下一阶段获得实质性发展的重要引擎,目前正在从感知智能向认知智能加速迈进,并已经在深度学习、抗干扰感知识别、听觉视觉语义理解与认知推理、自然语言理解、情感识别与聊天等方面取得了明显的进步。例如,英特尔开展自适应机器人的交互研究,实现低成本、多种服务、良好易用的机器人交互。由德国宇航中心、空中客车公司和IBM合作开发的球形智能机器人CIMON于2018年7月抵达国际空间站,可与宇航员友好交谈,具备向宇航员和相关人员提供技术帮助、警示系统故障等功能。

当前,中国正在推动制造业的高质量发展,加快发展智能制造是制造业高质量发展的重要方向。报告指出,随着中国机器人产业的蓬勃发展,国内外企业合作方式由共同出资建立合资公司逐步转变向多领域合作发展,其中中国企业积极寻求海外合作,共同拓展国际市场。

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