解读“绿皮书”之中国服务机器人产业发展前景

2015-03-01赵军平姚之驹

机器人产业 2015年5期

□文/ 赵军平、姚之驹、陈丹

□文/ 赵军平、姚之驹、陈丹

服务机器人技术是集机械、信息、材料、生物医学等多学科交叉的战略性技术，是当今前沿高技术研究最活跃的领域之一，属于我国战略性新兴产业，不仅能应对劳动力成本上升、人口老龄化等问题，而且能支撑和引领相关技术与产业的发展，对促进智能制造装备发展、增强军事国防实力、提高应急处理突发事件能力、发展医疗康复设备，具有十分重要的意义。

随着人工智能等先进技术的加速发展，机器人迅速从工业领域向服务行业渗透，服务机器人展现出比工业机器人更为广阔的市场空间。在个人、家庭服务以及专业服务领域，服务机器人能够替代或协助人类完成清洁、维护、运输、探测、安保、救援、监护等工作，逐渐成为人类理想的合作伙伴。

全球服务机器人市场前景可观

全球范围来看，服务机器人还处于产业发展前期，就整体而言技术并不成熟，市场仍处于起步阶段。根据国际机器人联合会（IFR）的统计，2013年全球个人/家用服务机器人销量达到400万台（市值约为17亿美元），同比增长28%；全球专业服务机器人销量达2.1万台（市值约为35.7亿美元），同比增长4%。

未来几年，随着信息网络、人机交互、智能控制、传感器、仿生材料、生物医学工程等高新技术的发展和进一步突破，以服务机器人为代表的智能化终端产品的适用性将大幅提升，生产成本将进一步降低。可以预见，全球PR（个人机器人）时代已渐行渐近，未来总产值有望达到千亿美元。

技术发展迅速，我国需加快追赶步伐

发展至今，机器人已经从第一代示教再现机器人、第二代有感觉的机器人，发展到第三代智能机器人，其不仅具有感知能力，而且还具有独立判断和行动的能力，并具有学习、记忆、推理和决策的能力，因而能够完成更加复杂的动作。服务机器人正是第三代机器人的典型代表。国际上，相关研究机构已对服务机器人展开了广泛而深入的研究，研究内容涉及材料、感知、驱动、控制等各个方面，并形成了清洁机器人、陪护机器人、娱乐机器人、手术机器人等大量市场化的产品，逐渐被人们所接受。

我国服务机器人起步虽然较晚，但发展并不慢，行业亮点频现，个别企业在某些领域已进入世界领先行列。我国水下机器人研发进展巨大，具有自主知识产权可在冰雪面移动的机器人和低空飞行机器人已成功推出实验样机，并已开始承担极地科考作业等任务；我国自主研发的多种型号核裂变堆运行维护机器人已经投入示范应用，为我国核能源安全利用提供了技术手段；我国的救灾救援、公共安全等多种型号机器人已经开始进入示范应用阶段，部分型号军用机器人也已实现应用；我国手术机器人、辅助治疗机器人等医疗机器人也实现了技术突破，开始进行试验应用；在清洁机器人、两轮平衡车和无人机等家用服务机器人领域也涌现出一些实力强劲的企业。

但总体来看，我国服务机器人在产品技术、关键技术和前沿技术等方面与日本、美国等发达国家相比仍然差距较大，概念性产品较多、产业化产品很少，多数功能处于研发或实验室阶段。我国服务机器人要真正地进入市场并形成产业，还需充分重视自主创新，加大技术研发及产业化力度，尽快缩小国内外差距，占领国内乃至全球市场。

市场需求决定服务机器人的发展方向

鉴于目前我国服务机器人的技术发展现状及市场需求特点，下一阶段我国服务机器人的发展重点将围绕家政服务、助老助残、医疗康复等消费服务和救灾救援、探测科考等特殊服役环境领域。未来还将加快关键技术、前沿技术的研发、形成产业化并促进典型产品的示范与应用。

其一，目前我国已成为人口老龄化速度最快的国家之一，根据全国老龄办的数据，2020年全国老年人口将达2.48亿，老龄化水平为17%，我国在可预见的未来对养老护理的需求极大。此外，我国的残疾人总数巨大，2013年已经与德国总人口数相当，对残障机器人和康复机器人的需求总量大。随着我国老龄化的加剧，中青年人口增速下降、医疗保障需求上升，加之家政服务价格不断上涨，预计未来10年，个人、家庭服务机器人在中国的需求会明显增长，拥有3.5亿个家庭的中国，以及“421”的家庭结构，将促使家庭服务机器人、教育娱乐机器人、助老助残机器人、医疗康复机器人等产品的市场呈现爆发式增长。

其二，我国是一个地震、洪涝、台风、干旱等自然灾害频发的国家，加之近年来的恐怖活动、突发事件的发生，严重影响公共安全与社会稳定，机器人参与搜索、救援、反恐等危险作业的需求越来越迫切。在机器人技术飞速发展以及国家安全战略需求的带动下，反恐防爆机器人、能源安全机器人、空间机器人、水下机器人等服务机器人产品的市场空间正在不断拓展。

从发展趋势来看，在国家和有关政府部门的大力支持下，我国主要用于公共领域的专业服务机器人有望先于个人、家用机器人实现产业化，特别是医疗机器人、军事机器人等；而随着人民消费水平和消费能力的提升，用于家庭清洁、教育、娱乐、助老助残等方面的机器人产品，如扫地机、娱乐性无人机、两轮平衡车、陪伴机器人等功能相对单一的服务机器人销量将继续较快地增长。未来一段时间，随着产品技术的演进和智能化程度的提高，服务机器人将越来越被人们所接受并普遍使用，如同当今的智能手机、个人电脑一样，作为下一代家庭智能终端，成为人们日常生活中不可或缺的伙伴。可以预见，基于特定及潜在的市场需求和已有的技术基础，服务机器人有望成为我国机器人产业赶超世界先进水平的先锋。

我国服务机器人发展路线日渐清晰

我国服务机器人产业的发展，应以市场为导向，着眼于提升人民的生活水平、解决人口老龄化难题、满足特殊服役环境的灵巧作业等国家重大需求，推动服务机器人的研发、产业化及示范应用。

面向医疗康复、助老助残、家庭服务、教育娱乐等消费服务领域，发展人机协同与安全、产品创意与性能优化设计、模块化与标准化体系结构设计、服务机器人与互联网+、人工智能、大数据、云计算融合、人体内器械高精度定位及导航、生机电感知与融合等关键技术。在技术积累尚不充分的情况下，避免同国外企业在高端市场正面竞争，优先发展贴近我国市场需求的机器人产品。

面向救援救灾、能源安全、公共安全、重大科学等领域，发展特种服役环境适应性、环境在线建模与理解、自主行为在线优化生成、多机器人跨域自主协同与合作、面向复杂精细作业任务的遥操作控制、人机智能融合建模及主动行为决策等关键技术。加强战略部署，加快核心技术攻关，制定详细的产业发展战略及规划来保证和促进军用机器人的发展。

在针对不同应用领域采取不同发展策略的同时，应高效运用多项扶持政策和支持资金，加快技术研发、检验检测等方面的公共服务平台建设，加大应用推广力度，使我国服务机器人产业整体实现更好更快地发展。

整合行政扶持资源，提高支持资金使用效率

加强顶层规划设计，整合多部门行政扶持资源，有计划、有步骤地攻克服务机器人从设计研发、产业化到推广应用各环节。在保证财税、金融对服务机器人发展支持力度的同时，全面提高扶持资金的使用效率，避免资金的过度分割和碎片化。制定差异化扶持政策，聚焦性地支持一些重点领域、关键环节，提升我国自主品牌服务机器人的产业化能力和龙头骨干企业的国际竞争力。

加大服务机器人关键核心技术研发力度

注重机器人技术与信息、材料、生物医学等多学科技术的交叉融合，从系统性、协调性和制造技术等方面缩小国内外差距，突破机器人新型材料、新型感知、智能控制、复杂环境识别、人机交互等前沿技术。加快新一代服务机器人的技术研制和样机生产，抢占新时期机器人产业发展的国际制高点。

加大试验检测能力建设

加强服务机器人技术试验环境建设，为提升我国服务机器人质量、可靠性及安全性，解决关键材料及核心部件制约行业发展的瓶颈问题提供支撑。加大检验检测及认证能力建设，完善检测手段，提升服务机器人从材料到部件再到整机全产业链的检测水平，推动和建立服务机器人产品和关键零部件准入认证制度。

加快相关标准规范的制修订

编制好国家标准、行业标准、团体标准，并积极参与制定国际标准，不断提升中国在全球服务机器人产业发展中的话语权。同步推进服务机器人相关的监管制度改革，在放松管制的同时建立起新的法律法规体系，为服务机器人产业创造宽松有序的良好发展环境。

面向战略需求和国计民生，推进示范应用

一方面，面向民生需求，支持自主品牌服务机器人在助老助残、医疗康复等领域的应用示范。如，推进陪护与康复训练机器人在失能与认知障碍人群中的示范应用，智能假肢与外骨骼机器人在行动障碍人群中的示范应用，以及智能手术中心和系统示范应用等。另一方面，面向国家战略需求，支持自主品牌服务机器人在国防及公共安全等重点领域的应用示范，抓好一批效果突出、带动性强、关联度高的典型应用示范工程。例如，在救灾救援领域，推进微小型特种机器人在自然灾害、事故灾难中的示范应用，仿生特种机器人在核工业事故、危险品爆炸现场的示范应用等。