服务机器人行业分析

效劳机器人行业分析一、效劳机器人行业概述1.1效劳机器人定义机器人是自动执行工作的机器装置，既可以承受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则行动。按照国际机器人联盟IFR〔InternationalFederationofRobotics〕的分类，机器人一般分为工业机器人和效劳机器人。效劳机器人指用于非工业生产，具备半自主或全自主工作模式，可在非构造化环境中为人类提供有益效劳的设备。相比于工业机器人，效劳机器人更靠近下游终端消费者，因此效劳机器人的客户群体更加广泛。更加靠近终端消费者使得效劳机器人具备耐用消费品如电子类、家电类产品的属性。目前，效劳机器人主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等，应用围十分广泛。1.2效劳机器人的分类1.2.1从实体形态来分，可以分为虚拟效劳机器人和实体效劳机器人。1〕虚拟效劳机器人已经被广泛运用于商业化，例如银行、电信系统的自动客服应答系统等，例如苹果的Siri、微软的小冰等都是虚拟效劳机器人。2〕实体效劳机器人就是通常意义下的具备实物的机器人，包括送餐、客服导购、陪护、教育机器人等。实物效劳机器人主要是基于功能性需求场景开发。1.2.2根据应用领域来分，可以分为个人/家用机器人和专业效劳机器人。1.2.3根据形态区分：可以分为人形机器人和非人形机器人人形机器人：包含头、躯干、四肢这种构造，同时行为、决策和感知也类似于人。非人形机器人：人形机器人以外的效劳机器人。1.3效劳机器人的产业链效劳机器人行业的产业链可以分为上游、中游和下游。上游企业是指生产各种效劳机器人所需零部件的零部件供给商或材料供给商。其中，主要零部件包括自动焊机、电子器件、微处理器、机器人用伺服电机、高精度减速器、机加件、气动元器件、传感器、电池、单板机、舵机等，归属于标准零部件、电子设备以及电子元器件等。中游制造环节包括总装厂、操作系统提供商、云系统提供商等。下游则主要是医疗、家用、农用、军事等行业和领域的消费和流通环节。1.4效劳机器人的核心技术1.4.1上游企业的核心技术：传感器技术相比工业机器人，效劳机器人对精度的要求苛刻程度较小，而对智能的要求更高。因此以往机器人产业的进入壁垒高性能交流伺服电机和高精细减速器大大降低，而传感器、信号处理算法、运动规划算法将成为新的核心技术。传感器是实现效劳机器人功能的关键，工业机器人工作环境是和构造化的，而效劳机器人工作环境是未知的，需要通过大量的传感器判断环境情况，对环境有准确的描述，从而做出反响。传感器对于效劳机器人的重要程度远远超过工业机器人。除了目前已经比拟成熟的压力、温度、接近和气体传感器之外，正在研发的核心传感器还包括深度传感器。深度传感器是机器人用来识别空间，判断“我在哪里？〞和“我可以去哪？〞的传感器。此外，效劳机器人一般需要自主移动，这对传感器的微型化和集成化也提出了更高的要求。1.4.2中下游企业的核心技术：人工智能人工智能技术是效劳机器人的核心技术。人工智能研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类*些智能行为的根本理论、方法和技术。人工智能技术包括：机器视觉，指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统，自动规划，智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程等。1.4.3人形机器人的核心技术及技术挑战人形机器人的核心技术1〕运动控制技术：①算法；②核心元器件：舵机核心的元器件就是舵机，舵机它里面实际上是一种高精度的伺服模组，包含四个局部：伺服控制、电机、减速和传感反响电路，和工业机器人类似，它70%的本钱可能是在电机、传感和减速这一块，人形机器人也是类似的。所以要实现人形机器人量产，让它的价格更亲民的话，伺服舵机是非常重要的一块。2〕交互技术在PC时代我们可能更多地是用遥控器或者是键盘鼠标来操控机器人。现在我们用触摸、用手机来控制它。但是更自然的人机交互方式应该是语言或者视觉，能够感知人的情绪，它可以识别说话的语音语调的变化来改变它的答复容。更自然的交互技术可以提高用户的体验感，这是非常重要的一块。人形机器人的技术挑战1〕伺服舵机。现在小型机器人输出扭矩比拟小，现在输出扭矩的要求更大，它里面的电机、减速的要求很大。核心元器件的研发在国领域还很少。2〕稳定行走的控制理论，在实际的机器人的测试和运行过程中不是很理想。3〕室定位导航。现在机器人还只能在小围运动。它的定位导航现在虽然有激光、视觉、P2P、超宽带的定位导航技术，但是在人形机器人里面还是有缺乏。二、效劳机器人行业的开展情况2.1效劳机器人行业的开展历程20世纪90年代——萌芽阶段：工业机器人之父恩格尔博尔创立TRC公司，研发出全球首个效劳机器人——“护士助手〞。2000-2010年——起步阶段：日本、国、法国等兴旺国家相继引入效劳机器人技术，将对工业机器人的研究逐步扩展到效劳机器人领域。2011年至今——爆发式增长阶段；兴旺国家将效劳机器人产业的开展上升到国家战略高度，给予了充分的政策和资金支持；开展中国家也逐渐进入效劳机器人的研发、生产领域。2.2效劳机器人行业的开展现状2.2.1行业开展现状概述2015年被业称之为“效劳机器人的元年〞，效劳机器人技术越来越成熟，本钱越来越低，资本的大量涌入导致机器人越来越快地进入到人们的生活之中。效劳机器人作为机器人家族中的年轻成员，倏然成为业新宠。和过去相比，现今的效劳机器人有几大变化：过去现在外形机械外形仿人形的友好外观功能单一功能多功能应用清洁、教学生活、娱乐、教育等标准不统一趋向统一研究主体科研所企业、科研所在效劳机器人领域，开展处于前列的国家主要是日本、国、美国、德国。日本号称“机器人王国〞，其将机器人作为一个战略产业给予大力支持，投入大量资金。日本在2006－2010年间，每年投入1000万美元用于研发效劳机器人。国将效劳机器人技术列为未来国家开展的10大“发动机〞产业，他们已经把效劳机器人作为国家的一个新的经济增长点进展重点开展，对机器人技术给予了重点扶持。美国是机器人的发源地，尽管在机器人开展史上走过一条重视理论研究、无视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强，目前世界销售的9000台军用机器人之中，有60%来自美国。德国经过近十年的努力，其效劳机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。虽然我国效劳机器人普及率低、起步晚，但研究开展速度快。特别是2015年，掀起了家庭机器人的普及革命，而掀起这场革命的核心是“高智能〞和“低价格〞。高成长型人工智能不断的融入和持续的产业化本钱降低使效劳机器人迅速翻开家庭市场，成为一个不可小觑的市场爆点。相对于工业机器人而言，效劳机器人的国外差距较小。效劳机器人一般都要结合特定需求市场进展开发，外乡企业更容易结合特定的环境和文化进展开发占据良好的市场定位，从而保持一定的竞争优势；另一方面，外国的效劳机器人也属于新兴产业，大局部效劳机器人公司成立的时间还比拟短，因而我国的效劳机器人产业面临着较大的机遇和开展空间。甚至有专家认为，相对于工业机器人，我国的效劳机器人产业与兴旺国家根本同步。理工大学自动化院长郭健教授说，“与工业机器人产业受制于材料、控制、加工等环节而与国外有较大差距不同，我国效劳机器人与国外各有特色、不分伯仲，国外企业在加工制造核心部件方面有优势，我们的集成功能等更丰富。〞目前，我国的家用效劳机器人主要有吸尘器机器人、教育、娱乐、保安机器人、智能轮椅机器人、智能穿戴机器人、智能玩具机器人，同时还有一批为效劳机器人提供核心控制器、传感器和驱动器功能部件的企业。但必须看到的一个现状是，一方面，机器人圈热热闹闹，一大群“围观者〞兴致高昂；另一方面，效劳机器人真正步入社会、走入寻常家庭者还寥寥。主要原因有几个方面：1〕从技术研发来看，目前的效劳机器人产品离高度智能化还有差距，而且在前沿技术和关键技术方面，我国缺乏创意理念和原创性成果，关键零部件与可靠性方面与国外相差5-10年，在设计制造技术方面我国也与国外存在差距；2〕从功能来看，仍然相对单一；3〕从价格来看，比拟昂贵，一台迎宾机器人售价一般为20—30万元，这很难让普通消费者承受；4〕从需求刚性来看，目前大局部效劳机器人还是非刚需，市场仍处在一个培育和普及的过程。2.2.2行业开展的驱动因素效劳机器人起源于机器替代人工。效劳机器人的开展本质上是机器替代人工的结果。效劳机器人替代人力表现在两个方面：一是比人工更加经济；二是实现人工所不能。可以说人工替代将是历史的开展必然，效劳机器人的开展顺应历史潮流。效劳机器人开展的驱动因素主要有以下几个方面：1〕劳动力本钱上升。由于兴旺国家的劳动力价格日趋上涨而且人们越来越不愿意从事自己不喜欢干的工作，类似于清洁、看护、保安等工作在兴旺国家从事的人越来越少。这种简单劳动力的缺乏使效劳机器人有着巨大的市场。2〕经济水平的提高。随着经济水平的上升，人们可支配收入的增加，使得人们有能力购置效劳机器人来解放简单的重复劳动，或者购置效劳机器人进展娱乐、教育从而提高生活质量。3〕技术的开展。进入互联网时代后人类的科学技术迅猛开展，得益于计算机和微芯片的开展，智能机器人更新换代的速度越来越快，效劳机器人开展的技术支撑越来越强：①环境感知传感技术日新月异。随着光学、声学、触感以及超声传感器的开展，效劳机器人已经获得越来越接近于人类的感知能力。②大数据、云计算提高效劳机器人人工智能水平。随着大数据技术的开展，为效劳机器人提供了很多冗余的条件；云计算技术更是可以随时通过网络更新补充效劳机器人的数据库。有了大数据和云计算技术，效劳机器人可以轻松获取大量信息资源，在作决策时方案优选的能力越来越强，人工智能水平不断提高。③生物材料的开展使得效劳机器人的人机互动性越来越好。机器人技术的不断开展，不仅让机器人能实现的功能越来越多，也促使本钱不断下降，使得机器人的便捷性、平安性和准确性更强。4〕老龄化带来需求。我国65岁以上老年人所占人口比重不断攀升，老年人抚养比在2013年到达13.1%。老龄化带来大量的问题，社会保障和效劳、看护的需求更加紧迫，和医疗看护人员缺乏的冲突激化，效劳机器人作为良好的解决方案有巨大的开展空间。行业的政策环境1〕国外的政策环境来源：民生证券研究院整理2〕国的政策环境2006年，国务院发布"国家中长期科学和技术开展规划纲要〔2006-2020年〕"把智能效劳机器人列为未来15年重点开展的前沿技术，提出“以效劳机器人应用需求为重点，研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等根底技术〞2012年，科技部出台"智能制造科技开展“十二五〞专项规划"和"效劳机器人科技开展“十二五〞专项规划"，提出“十二五〞期间将重点培育开展工业和效劳机器人新兴产业。其中，"效劳机器人科技开展“十二五〞专项规划"明确将公共平安机器人、仿生机器人平台、医疗康复机器人及模块化核心部件作为“十二五〞期间效劳机器人开展的重中之重。目前我国正在加快部署实施"中国制造2025"规划，实现制造业“智造〞转型升级，机器人被列为重点开展产业。提出机器人产业的开展要“围绕汽车、机械……等工业机器人应用以及医疗安康、家庭效劳、教育娱乐等效劳机器人应用的需求。突破机器人本体，减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造技术等技术瓶颈。〞并在重点领域技术创新路线图中明确了我国未来十年机器人产业的开展重点方向之一是突破智能机器人关键技术，开发一批智能机器人，积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战。目前正值"机器人产业十三五开展规划"严密制定时期，按照规划要求，十三五期间，我国将重点推进工业机器人应用，对效劳机器人行业开展进展顶层设计，实现在助老助残、消费效劳、医疗等重点领域的示应用，并开展核心零部件攻关、前沿共性技术研发、医疗康复机器人应用等重点工作。2.2.4行业的市场规模和开展空间根据IFR"2015年世界效劳机器人"统计报告，全球效劳机器人2014年总销量为72.42万台，总销售额为59.7亿美元。2011-2014年全球效劳机器人销售额的复合增长率到达11%。其中，2014年，个人/家用效劳机器人的总销量为470万台，与2013年相比增长了28%，总销售额达22亿美元，占全球效劳机器人收入的36.9%，2011-2014年个人/家用效劳机器人的复合增长率到达22%。个人/家用效劳机器人贴近消费者，产品销量大，单价廉价。个人/家用效劳机器人中，占比最大的是家用效劳机器人，占比达71.7%，远高于其他类型的效劳机器人；其次是娱乐休闲机器人，占比达28.2%。专业效劳机器人2014年总销量为2.42万台，与2013年的2.17万台相比上升了11.5%，总销售额为37.7亿美元，同比上升3%，占全球效劳机器人收入的63.1%。由于专业机器人价格远高于个人/家用机器人，所以尽管销量较小，但是销售收入占比高于个人/家用机器人。根据IFR报告中的预测，2015-2018年全球效劳机器人市场总规模约394亿美元，四年年均复合增长率21.1%。在此期间，个人/家庭用效劳机器人的全球销量将高达2590万台，市场规模高到达198亿美元，超过2014年市场规模的5倍,四年年均复合增长率35.24%，个人/家庭用效劳机器人将超过专业效劳机器人。其中，家务机器人销售额将到达122亿美元，销售量到达2590万台，娱乐教育机器人销售额将到达76亿美元，销售量到达900万台，残障辅助机器人销量为12400台。教育类个人效劳机器人2015-2018年四年平均销售量将较2013年增长7倍，陪护类个人效劳机器人此数据位8.6倍。2015-2018年期间，专业效劳机器人的销售量会增加到15.2万台左右，市场规模会上升至196亿美元，接近2014年市场规模的5倍。前瞻产业研究院发布的"2015-2020年中国效劳机器人行业开展前景与投资战略规划分析报告"指出，2003-2013年全球工业机器人销售额复合增速为9.5％，而效劳机器人复合增速则到达23.6％。未来全球效劳机器人市场占有率将超过工业机器人，成为主角。截至2014年，全球效劳机器人数量为2500万台套，市场规模达280亿美元，其中，家庭个人效劳机器人和特殊环境效劳的专用机器人是市场销售主流。预计到2017年，效劳机器人产值有望到达500亿－700亿元美元，超过工业机器人。Technavio最新报告显示，2012年至2016年全球效劳机器人销量复合增速已高达19%，超过工业机器人6%的复合增速，到2016年将到达607万台。根据"中国效劳机器人市场现状调研与开展前景分析报告〔2015-2020年〕"中的数据，2014年，我国效劳机器人销售额45.56亿元，同比增长34%；投入使用的效劳机器人只有少局部是国产的，大局部仍属于国外进口。分布地区主要集中在经济较为兴旺的环渤海〔27.3%〕及长三角〔29.6%〕、珠三角地区〔32.7%〕，中部地区〔8.9%〕和西部地区〔1.5%〕应用较少。我国投入使用的效劳机器人的区域分布根据广恒证券研报，我国产品渗透率沿海城市为5％、地城市仅为0.4％，与美国家庭高达16％的渗透率相差甚远，这预示着效劳机器人将会成为我国机器人领域的蓝海市场。预计未来几年全球效劳机器人市场规模有望保持14%以上的复合增速，2014年至2017年间将有超过3100万台个人/家庭效劳机器人将被销售，13万台专业效劳机器人被安装使用。我国效劳机器人的推广应用也将迎来加速阶段。效劳机器人在我国的渗透率较低综上统计数据，可得出以下结论：效劳机器人的市场规模虽然小于工业机器人，但是开展速度更快，未来几年预计保持20%以上的增速，有望超过工业机器人获得更大的市场。而效劳机器人当中，个人/家用效劳机器人由于价格较低，收入规模占比拟小，但开展更为迅猛，有望在未来2-3年快速渗入个人家庭。目前我国家庭效劳机器人的渗透率远低于美国家庭，基于我国庞大的人口基数及城镇化水平、收入水平的提升，以及劳动力本钱的不断上升，我国效劳机器人有望迎来更大的市场开展空间。按照2014年我国效劳机器人45.5亿元规模、20%的年均增长速度预计，2016年我国效劳机器人市场规模将到达65亿元。三、优必选行业竞争情况3.1国外参与者概况美国、日本、欧洲等先进国家地区，已经开场全面的发力效劳机器人领域，并初获战果。目前世界上有25个国家400多家企业涉足效劳机器人领域。其中，iRobot专注于家庭效劳机器人；IntuitiveSurgical致力于医用机器人；AldebaranSAS专业提供个人机器人〔NAO〕；Bostondynamics则主要开发军用机器人。近年来，谷歌、亚马逊、微软、阿里、和软银等巨头先后在效劳机器人领域布局，试图赢得战略先机。全球科技巨头加速布局效劳机器人产业公司科技巨头布局效劳机器人的动态阿里巴巴2015年宣布将向日本软银旗下的机器人公司SBRH战略注资145亿日元百度2015年推出两款机器人“小度机器人〞“哇哦〞，也欲布局医疗机器人腾讯2015年推出首款“微宝〞智能娱乐球型机器人，推出新闻写作机器人Dreamwrite谷歌2013年至今，收购一共11家跟机器人相关的企业；2015年宣布与强生建立合作，联手开发可实行锁孔手术的新式机器人技术苹果2015年收购人工智能公司Perceptio、VocaIIQ微软2014年推出虚拟机器人小冰，并进驻微信圈亚马逊2012年以7.75亿美元收购自动化物流提供商Kiva的机器人仓储业务Naver2015年宣布未来五年将向机器人技术等三大领域投资一千亿元Facebook2015年在法国首都巴黎开设的人工智能研究实验室正式成立英特尔2014年“Jimmy〞白色3D打印人形机器人正式亮相在中国，截至2014年底，国已有70余家上市公司并购或者投资了机器人自动化工程。而效劳机器人科研机构及企业在国的总体数量，据统计甚至已经超过了4000家。国效劳机器人的公司主要有两种类型：〔1〕平台级公司，例如机器人芯片、机器人操作系统、机器人引擎开发等，重点公司包括地平线、图灵机器人、优必选、小i机器人、科大讯飞、南大电子等。〔2〕应用型公司，基于特定需求场景的机器人开发，重点公司包括蓝机器人公司、科沃斯、哈工大机器人公司、派宝机器人、新松机器人等公司。3.2国效劳机器人产业图3.3主要竞争对手1〕AldebaranSAS：全球最先进的个人机器人专家法国AldebaranSAS公司由六位机器人爱好者创立于2005年，创立的第二年，公司就成功制造出第一个NAO模型。2008年，NAO接替索尼爱宝机器狗，中选为机器人世界杯RoboCupSoccer的标准联盟平台，随后逐步成为大学里用于科研和教学的标准平台。2010年，20个NAO在世博会的法国馆和巴黎大区馆的舞台上呈现了精彩的舞蹈表演，成为近一千万参观者的注意力焦点。2011年12月，NAONe*tGen问世。作为最新版本的NAO，这款机器人受益于互动领域的重大技术进步。2014年6月，日本软银集团和Aldebaran联合推出了世界上第一款可以识别情绪的个人机器人——Pepper。目前，Pepper已经在日本店中迎接顾客，并为顾客提供信息。NAO是一个58厘米高的仿人机器人，旨在成为人类理想的家居伙伴。它可以行走，识别人脸，语音信息，甚至还可以与人交谈。它是各种软、硬件巧妙结合的独特产物，由大量传感器、电机和软件构成。所有软件由专门设计的操作系统NAOqi来控制。AldebaranSAS公司的NAO系列机器人Pepper是一款效劳于家庭的消费级社交机器人，代表着机器人技术难度的顶峰。Pepper是全球第一个会判读情感的个人化机器人，可以识别表情，并用表情、动作、语音与人类交流、反响，目前已经会使用4500个日语词汇，同时Pepper会判断情感，在交流时可变换语调，具有冲击性的社交体验。Pepper对情感的判断可通过“自主学习〞获取，对外界反响的敏感度会通过接收来自云端人工智能的知识不断增长。能极大满足消费者的社交体验。AldebaranSAS公司的机器人PepperPepper分为个人版和企业版两种。个人版的售价仅为1999美元，合计12098元人民币，这一价格与高端PC价格相当。企业版的Pepper推广采用租赁模式，降低一次性投入本钱，有助于快速翻开市场。有意雇请Pepper的企业可以选择和软银签订三年的合约，三年16000美元，折合每个月442美元。2〕康力电梯〔002367〕成立于1997年，是集设计、制造、销售、安装和维修于一体的现代化专业电梯企业，产品系列覆盖占市场总容量99%以上的电扶梯市场。近年来投资5个亿跨入效劳机器人行业。通过并购紫光优蓝40%股份，并同期签署对赌协议，以此正式介入快速开展的机器人行业的需领域。紫光优蓝机器人技术〔UNISROBO〕是家用智能机器人研发销售公司，致力于民用智能机器人的研发及营销，并与清华大学、中科院等国外顶级科研机构形成战略合作，在AI〔人工智能〕、语音识别、智能感应、交互式软件等各方面到达