机器人（Robot）是自动执行工（gōng）作的机器装置。它既可以接受人（rén）类指挥（huī），又可以运行预（yù）先编排的程序，也可以根据以人工（gōng）智能（néng）技术（shù）制定的原则纲领行动（dòng）。它的任务是协助或取代人（rén）类工作（zuò）的工作，例如（rú）生产业、建筑业（yè），或是危险（xiǎn）的工作。

一、服务机器人行情

（一）种（zhǒng）类多，应用广

服务（wù）机器人是机器人家族（zú）中（zhōng）的（de）一个年轻成员，到目前（qián）为止（zhǐ）尚没有一个严格的（de）定义。不同国（guó）家对服（fú）务机器人的认识不同。

国际机（jī）器（qì）人联合会经过几年的搜集整理，给了服务机器人一个初步的定义：服务机器人是一种半自主或（huò）全自（zì）主工作的机器人，它能完成（chéng）有益于（yú）人（rén）类健（jiàn）康（kāng）的服务工作（zuò），但不（bú）包括从事生产（chǎn）的设备。这里，我们把其它一些贴（tiē）近人们生（shēng）活的机器人也列入其中。

根据（jù）应用领域的不同，目前服务机器（qì）人（rén）可分为个人（家庭）服（fú）务机器人和专业服务机器人两大种类。个人（家庭）服务机器人包括（kuò）家政（zhèng）机器人（rén）、休闲（xián）娱乐机器（qì）人以及助（zhù）老助（zhù）残机（jī）器人，而专 业（yè）机器（qì）人（rén）则包括物流（liú）机（jī）器人、防护机器人（rén）、场地机器人、商业服务（wù）机器人（rén）和医疗机器人。

（二（èr））多因素驱动（dòng）行业发展

1、劳动力成本上升和消费升级（jí）推动行业需求增长

劳（láo）动力人口下（xià）降推动了劳（láo）动力成本的（de）上升（shēng）。数据显示我国劳动力人口逐渐下（xià）降，16-59 周岁 人口数量（liàng）在 2012 年（nián）时为 9.37 亿人，占总（zǒng）人口比重为（wéi） 69.2%，随后逐年下降，2018 年劳动力人 口总数为 8.97 亿人，占总人口比重 64.3%，同比减少 470 万人（rén），比重下降 0.6 个（gè）百分点，劳动 力（lì）人口的持（chí）续（xù）下（xià）降（jiàng）推高了我国劳动（dòng）力的成本。

我国城镇（zhèn）单位就业人员（yuán）工资从（cóng） 2000 年的 9333 元（yuán）增长至 2018 年的（de） 82413 元，年（nián）均（jun1）复合（hé）增 长率为 12.86%。且人口结构老龄化使得劳动力的供给继续减少，进一步推（tuī）高（gāo）了人（rén）力成本，从而（ér） 加（jiā）强了（le）对于“机（jī）器人替人”的需求（qiú）。

第（dì）三产业占比提高提升了对服务机器人的需求。我国（guó）第三产（chǎn）业在 GDP 中的占（zhàn）比持续提升， 2019 年我国第三产业占 GDP 的比重已增加至 53.9%。我国第三产业就业人（rén）数占比从 2000 年（nián）的 27.5%提升至 2018 年的 46.3%。第三产（chǎn）业属于（yú）劳动密集（jí）型产业，其占比的提升（shēng）有望推动服务机 器人（rén）需求的增长。

消费升级推（tuī）动行业（yè）需求增（zēng）长（zhǎng）。数（shù）据显示，2019年我国城镇居民人均可支配（pèi）收入为（wéi）42359元， 同比（bǐ）增长 7.9%，近 10 年（nián）的年均复合增长（zhǎng）率为 9.45%。2019 年最终消费支（zhī）出对 GDP 增长的贡 献率为 57.8%，长期看我国消费升级的趋势（shì）仍将继续。在长期消费（fèi）升（shēng）级（jí）的趋势下（xià），行业有望保持 增长。

随着生活节奏的加快，人们希望（wàng）从繁琐（suǒ）的（de）家（jiā）务中解（jiě）脱出来，而（ér）家政机器人的出（chū）现（xiàn）使人们（men）的生（shēng）活更加便（biàn）利，也满足了（le）人们追求高品（pǐn）质生活的需求。同时年轻一代消费者对于智能产品（pǐn）的（de）消费需（xū）求不断（duàn）升（shēng）级，从智能手机到智能穿戴、智能家居、智能车载等，从单纯的工具性应（yīng）用到情（qíng）感交流、 日（rì）常陪护，服务机器人正逐渐成为人（rén）们（men）日常（cháng）生活的一部分（fèn）。

2、技术进步推（tuī）动行业（yè）发展

服务机器人的主要功能包括导航定位、运（yùn）动控制（zhì）和人机交互，涉及的主要技术分别为 SLAM （定位和地图创建）、液压控制/电（diàn）机控（kòng）制（zhì）、人工智能技术（shù）。

①导航定位技术使服务机（jī）器（qì）人能够感知（zhī）周围环（huán）境，并自主规（guī）划路（lù）径进行移动，目前的扫（sǎo）地机（jī）器（qì）人、送餐机器人、配送机器人等的核心就是导航定位技术。按照所（suǒ）实现（xiàn）的功能划分，自主定位导航（háng）技术主要（yào）包括了（le）自（zì）主地图构建（基于现（xiàn）有（yǒu）地图、离线（xiàn）地（dì）图及同步（bù）定位和建（jiàn）图）、实时环（huán）境定位（wèi）（同步定位和建图与信标定（dìng）位（wèi）等（děng））、导航（全（quán）局、局部路径规划及障（zhàng）碍物规划）、传感器技术（shù）（激 光雷达、深（shēn）度（dù）摄像头等）。

②运动（dòng）控制（zhì）技（jì）术则赋（fù）予了服（fú）务机器（qì）人按需求进行运动的能力，核心技（jì）术包（bāo）括控制传感（gǎn）器、伺服舵（duò）机、减速（sù）器等，舵机机器人就是以运动控制技术为核（hé）心的服务机（jī）器人。除部分特定领域机器人外，市面上多数服务机器人为稳定型和可靠（kào）性更强（qiáng）的轮式或履带式，但从（cóng）长远的角（jiǎo）度来看，随着服务（wù）机器（qì）人服（fú）务（wù）范围的扩（kuò）大（dà），行走环（huán）境也（yě）将变得多样（如楼梯），因此（cǐ）足式机器人才（cái）是（shì）未（wèi）来发 展的趋势，而足（zú）式（shì）机器人也对运动（dòng）控制技术提出了更高（gāo）的要求。

③人工智能（néng）技术大幅提高了服务机器人（rén）的智能化程度，不仅使机器人具（jù）备了基本的语言（yán）沟通能（néng）力、图像识别（bié）能力，甚至（zhì）赋予了（le）机器人（rén）情感交流和强大（dà）的逻辑计算能力（lì）。此外，利用深度学（xué）习算法，并加以大量（liàng）数（shù）据的训练（liàn），服务机器人就可以模（mó）仿人类形成自己的一套（tào）做事方法，并在之后（hòu） 加以（yǐ）运用。

技（jì）术进（jìn）步能够更好的满足下游需求。服务机器人是技术驱动型行（háng）业，其性能满足人们的需求（qiú）是产品大规模推广的先决技术条件。随着技术的进步，服务机器人产（chǎn）品的性能不断提升，行业有望迎来高速增长。以扫地机器人为例，在行业（yè）发展的初（chū）期，扫地机器人为随机碰撞（zhuàng）式，存在漏扫、重（chóng）复清扫、容易（yì）被困等诸多（duō）问题，产品接受（shòu）度不高。随着技术进步和产（chǎn）品（pǐn）性能的提升（shēng），扫地机器人逐渐跨过了（le）够用、好用两个门槛，行业迎来了高（gāo）速增长，并（bìng）诞生出科沃斯、石头科技两家上（shàng）市 公司。

目前（qián）在服务机器人的三（sān）大（dà）技术中，导航定位技术发（fā）展相对成熟，以导（dǎo）航技术为核心的产（chǎn）品也 更早成熟，比如扫地机器人（rén）、无人机等。此外，物联网、5G 以及（jí）云计（jì）算的发展，都将为行业注 入增（zēng）长动力（lì）。

技术（shù）成熟和规模效应带（dài）来产品价格（gé）下降，从而推动行（háng）业成长。服务机器人（rén）目前处于行业发展的早（zǎo）期阶（jiē）段，研（yán）发费用较高，并且规模化（huà）程度（dù）不高，因此产品价格高启。随（suí）着技术的成熟（shú）和（hé）产品渗透率（lǜ）提升后的（de）规（guī）模效应（yīng），服（fú）务机（jī）器人产（chǎn）品的价格将会呈现出下降趋势（shì）。而（ér）服务机（jī）器人（rén）价格的（de）下（xià） 降（jiàng）也（yě）将（jiāng）加快其渗透率的提升（shēng），从而推动行（háng）业增长。

3、服（fú）务机器人不断拓展（zhǎn）新的应用领域

随着行业的发展，服（fú）务机（jī）器人也（yě）在“人做不到的（de）事（shì）”和“人（rén）不愿意（yì）做（zuò）的事”上大展身手（shǒu），从（cóng）而创造出新的需（xū）求。例（lì）如一些专业机器（qì）人在极端环境和（hé）精细操作等特殊（shū）领（lǐng）域中的应（yīng）用（yòng），比如达芬 奇手术（shù）机器人、反（fǎn）恐防暴机器人（rén）、军用无人（rén）机（jī）等。

其中（zhōng），达芬奇手（shǒu）术机器人可以辅助医生进行手术，可以完成（chéng）一些人手（shǒu）无法完成（chéng）的极为精细的动作，手术切（qiē）口也可以开的非常小，从而加快患者的（de）术（shù）后恢复；而反恐防暴（bào）机（jī）器人可用于替代人们在危险、恶（è）劣、有（yǒu）害的环境中（zhōng）进行探（tàn）查、排除或销毁爆炸物，此外还可应用于消防、抢救人质、以及与恐怖分子对抗等任务；军用无（wú）人机可应用（yòng）于侦察预警、跟踪定位、特种作战、精确制导、 信息对抗、战场搜救（jiù）等各类战略和（hé）战术任务，在现代（dài）军事（shì）领域得到了极为广泛（fàn）的应用。

4、政策支（zhī）持为行业发展保驾护航

为促进我国服务机（jī）器（qì）人产业健康发展，工信部等部（bù）委陆（lù）续出台一系列政策。国家发（fā）改（gǎi）委（wěi）、工 信部和（hé）财政部 2016 年共同制（zhì）定的（de）《机器人产（chǎn）业发展（zhǎn）规（guī）划(2016-2020 年)》明确，到 2020 年（nián），我 国实（shí）现服（fú）务机器人年销售收入（rù）超 300 亿（yì）元，在国（guó）家政策（cè）的引导下（xià），我国服务机器人发展迅速。

（三）中（zhōng）国服务机器人市场（chǎng）快速增长

1、服务机器人行业发展迅（xùn）速，市（shì）场空（kōng）间巨大

根据IFR数据，2018年全（quán）球服务（wù）机器（qì）人市场规模（mó）为92.5亿美元，近5年复（fù）合增长（zhǎng）率为23.5% 其中家用（yòng）服务机器人、医疗服（fú）务机器人和公（gōng）共服务（wù）机器人市场规模（mó）分别为 44.8 亿美元、25.4 亿 美元（yuán）和 22.3 亿美元（yuán）。

2018 年中国服务机器人的市场（chǎng）规模为 18.4 亿美元，占全球市（shì）场的比例为 19.9%，中国服务 机器人市场规模（mó）近五年的复合增长率为 40%，增长速度快于全（quán）球市场。中（zhōng）国电子学会预计，随（suí） 着停车机（jī）器（qì）人、超市机器人等新兴应（yīng）用场景机器（qì）人（rén）的快（kuài）速发展（zhǎn），2021 年我国服务机器人市（shì）场规 模有望接（jiē）近 40 亿美元。

服务机器人市场空间巨大（dà），麦（mài）肯（kěn）锡咨询将机（jī）器人列入影（yǐng）响未来的12项颠覆性技（jì）术（shù），并预测到 2025年，先进（jìn）机器人在在制造业、医疗和服务等产业领域的应用可（kě）创造1.7万亿—4.5万亿美元（yuán）的 产值。其中，应用（yòng）于（yú）人体功能增强的机器人领域将创（chuàng）造6000亿（yì）—2万亿美元（yuán）的产值；在外科手（shǒu）术 机器人（rén）领域（yù），将创造2000亿—6000亿美元的产（chǎn）值；在（zài）家（jiā）庭服（fú）务机器（qì）人领（lǐng）域，将创造2000亿—5000 亿美元的产值；在商用服务机器人领域（yù），将（jiāng）创造1000亿—2000亿美元的产值。

2、我国（guó）已（yǐ）涌现出一（yī）批优（yōu）秀的服务（wù）机器人企业

从产业链上看，服务（wù）机器人的上游为（wéi）零部件厂商（shāng），包（bāo）括芯片（piàn）、传感器、舵机、减速器等；中（zhōng） 游包（bāo）括系统集（jí）成商、本体制造商；下（xià）游产品主要分为个人/家庭和专（zhuān）业（yè）两类，分别面向（xiàng） C 端和 B 端（duān）用户（hù），产品最终（zhōng）面向各个细分的服务领域。

服务机器人行业（yè）起步较晚，尚处于发展的早期（qī）阶（jiē）段，我（wǒ）国与国外处于（yú）相近的发展水平，并（bìng）且已经（jīng）涌（yǒng）现出（chū）一批（pī）优秀的企业，如（rú）医（yī）疗消（xiāo）毒服务（wù）机器人企（qǐ）业（yè）猎户星空（kōng），迎宾机器（qì）人企业达闼，扫（sǎo）地机器人企业科沃斯和石头科技、无（wú）人机企业（yè）大疆、巡检机器（qì） 人（rén）企（qǐ）业亿嘉和、人形（xíng）机器人（rén）企业优必选等（děng）。

二、疫情（qíng）对行（háng）业产生深远影（yǐng）响

（一）疫情（qíng）催生（shēng）出对服务机器人（rén）的（de）需求

新冠疫情防护最（zuì）重要的就是减少人与人的直（zhí）接接触，同时在抗疫（yì）一线也面临着人手不足（zú）的问题，服务（wù）机器人（rén）能够较（jiào）好地解决这些（xiē）问题，在配（pèi）送、医疗、巡检（jiǎn）领域发挥了（le）较好的作用。尤其是（shì） 配送领域（yù），实质性的影响已经开（kāi）始显（xiǎn）现（xiàn）。

1、配送领域（yù）

无人配（pèi）送（sòng）是（shì）指在物品（pǐn）流通环节中没有或（huò）是（shì）少量人工（gōng）参与，用机器替（tì）代人工或人机协（xié）作的配送方式。“最后一公里（lǐ）”是指物流配送的最后一个环节，由物流企业将货物派送到客户手中（zhōng），存在节点多、场（chǎng）景复（fù）杂、成本高等（děng）问题。无人（rén）配送解决（jué）的（de）是（shì）物流配送（sòng）“最后一公里”的（de）痛点，目的是 提高（gāo）效率并降低人工（gōng）成（chéng）本，根据（jù）应用场景（jǐng）的不同（tóng）可分为室外配送（sòng）和室内配送。

（1）室外：社区（qū）和工（gōng）业园区（qū）

室（shì）外配送的距离（lí）一般在 100 米以（yǐ）上，应用的场景包括社区、工业（yè）园区等，目前室外配送以 配送无人车和无人机为（wéi）主。配送（sòng）范围内的人们下单后，调度中心（xīn）系统会将（jiāng）订单指派（pài）给（gěi）配（pèi）送车。无人车取（qǔ）货之后，自动行驶到目的地社区（qū）无接（jiē）触（chù）配送点，随（suí）后顾客自行取（qǔ）走货箱中的物品。无人配（pèi）送（sòng）可以全（quán）程隔绝人们之间（jiān）的（de）接触，例如，美团的无人（rén）配送车（chē）在（zài）此次疫情中就得（dé）到了（le）较好地应用， 为北京市顺义区（qū）多个（gè）社（shè）区居民（mín）配（pèi）送果蔬食品。

根（gēn）据国家（jiā）邮政局数据，2019 年度中国的（de）快递业务量共有（yǒu） 635.2 亿件，按照快递员（yuán）每天（tiān）配（pèi）送（sòng） 100 件并且全年无休计算，对应（yīng）约 174 万快递员。数据显示，美团点评（píng）大约有 50 万的骑手，考 虑到其市场份额为 59.1%，则整个行业对应（yīng）约 85 万的骑（qí）手（shǒu）。假（jiǎ）定有 10%的快（kuài）递员和（hé）骑手被服务 机器人取代，并且（qiě）每个服务机（jī）器人可以替（tì）代 2 个骑手，则对（duì）应需（xū）求为 13 万台，参照市面上商用 服务机器人价格，按照单价 10 万元计（jì）算，对应的（de）市场（chǎng）空间为 130 亿元。

（2）室内：医院和（hé）写字（zì）楼（lóu）

室内配送的距离一般在 100 米以内，应用场（chǎng）景包括（kuò）医院、写字楼、餐厅等。室内配送的距 离相对较短，但（dàn）场（chǎng）景比较复（fù）杂，如电梯（tī）、闸机等（děng）。

①医院（yuàn）：配送机器人不仅（jǐn）减（jiǎn）少了（le）医护人（rén）员频繁接（jiē）触患（huàn）者和（hé）病毒的可能性，也在一定程度上减轻了医护人员的劳动强度。在此次疫（yì）情中普（pǔ）渡科（kē）技、塞特智能科（kē）技的配送机器人都实（shí）现（xiàn）了较好的应用，可根（gēn）据医院需求执行递送化验（yàn）单、药物、食品等工作，节省了医护人员的精力并（bìng）降低（dī）了感 染的风（fēng）险。

②写字楼：企业复（fù）工后，写字楼对智能配（pèi）送机器人的需求也会（huì）大（dà）幅增长。写字楼是人流高聚集地，其中（zhōng）办公楼中的电梯更是（shì）高危场景，来往人员在取餐时容易导（dǎo）致（zhì）交叉感染，而配送机（jī）器人（rén）或（huò）者说送餐机器人的功能便（biàn）可以解决（jué）最危险的一环。上海的一些写字楼内已经配备（bèi）了无人配送（sòng）机器人。经过物（wù）业测温的外卖员或快递员将外卖和快递放进（jìn）机（jī）器人后就能离开（kāi），机器人可自行通过闸机、电梯等，负责将物（wù）品（pǐn）送（sòng）到各（gè）个楼层。这样能避免外卖或快递（dì）在楼下堆积、用户领取时出现 聚集等问题。

根据国家卫计委数据，截至 2019 年 11 月份（fèn），我国共有 33972 家医（yī）院，假定（dìng） 10%的医院会 配备 2 台配送机（jī）器人，用于配送药品（pǐn）、检验样本、医用（yòng）废品回收等，对应需求约为 6800 台，市 场（chǎng）规模约 6.8 亿元（yuán）。

数据显（xiǎn）示，截（jié）至 2018 年 6 月，我国北上广深四（sì）个城市（shì）的甲级写（xiě）字楼存量合计（jì）为 2651 万平 方米，按照每栋（dòng）楼 3 万平米（mǐ）计算（30 层*每层 1000 平米），共有约 880 栋楼甲级写字楼（lóu），按（àn）照 每栋楼配备 2 台配送（sòng）机器（qì）人，对应需求为 1760 台，按照单价 10 万元计算，则北上广（guǎng）深四个城（chéng） 市的写字楼对应市场需求约 1.76 亿元（yuán）。

2、医用领域：远程诊断、消毒杀菌

在此次疫情当中，医院是防（fáng）护的重（chóng）点地段，服务机器人（rén）在医院中的应用包括智（zhì）能导诊、消（xiāo）毒 杀菌等。

（1）智（zhì）能导诊

远程诊（zhěn）断的效率更高，1 台机器人能够帮助 40 多（duō）位患者进行远程诊断服务。引入疫情防控 协作机器人，帮助医生处理了前期问询、预诊（zhěn）等并（bìng）非特别紧急的（de）工（gōng）作，从（cóng）而大幅节省了医护人员的精力（lì）。并且这种非接触式的智能远程问（wèn）诊，也为医（yī）生的工作增加了安全性。例如，北京（jīng）市海淀 医院（yuàn）部署了北京金山（shān）安全的（de） Orion Star 疫情防控协作（zuò）机器人，借助该机器人，医生（shēng）和患者可实现 “远程双向视频问诊”。在（zài）护士台（tái）待命（mìng）的疫情防控（kòng）协（xié）作（zuò）机器人，可根据（jù）医（yī）护人员发起（qǐ）的（de）需求，到 达指定位置或者病床（chuáng）进行问诊，包括体温（wēn）、查看舌苔情况（kuàng）等。

（2）消毒杀菌

消（xiāo）毒（dú）机器人（rén）可以（yǐ）自主对环（huán）境进行消毒，更符（fú）合疫情（qíng）中需（xū）要较高频率（lǜ）消毒的（de）需求。例如，上海钛米机（jī）器人公司的消毒机（jī）器人能够针对（duì）环境物表和空气进行自主移动式多（duō）点消（xiāo）毒，弥补传统固定式空气消毒机、紫外线灯管、及（jí）化学熏蒸法的不足（zú），可（kě）以满足（zú）更高水（shuǐ）平的消毒要求。不仅如此， 该机器人还配（pèi）备消毒管理软件，自动（dòng）根据空间面积计算消毒时间，围绕消毒目标进行 360°消毒（dú）。

根据国家卫计委（wěi）数据（jù），截（jié）至 2019 年 11 月份，我（wǒ）国（guó）共（gòng）有 33972 家医（yī）院，假定（dìng） 10%的医院（yuàn）配 备智能导诊和消（xiāo）毒机器（qì）人，每家配备 2 台智能导诊（zhěn）机器人和 2 台消毒（dú）杀（shā）菌机器人，对应的市场需 求约为 13600 台（tái）。参照深（shēn）圳（zhèn）市妇幼（yòu）保健院的智（zhì）能导（dǎo）机器（qì）人采购项目的（de）中标价格，按照单价 20 万 元计算，对应的市场（chǎng）空间为（wéi） 27.2 亿元。

3、巡检：监测是否佩戴口罩、自动（dòng）检测体温

巡检机器人在此次疫情中发（fā）挥了重（chóng）要的（de）作用。巡（xún）检机器人可以（yǐ）在机场（chǎng）、车站、广场等人（rén）流密集（jí）地段帮助一线工作人员进行巡逻，检测（cè）来往人流是否佩戴口罩、自动检（jiǎn）测体温，从而有效地降低了（le）人员感染病情的几率。例如，优必选（xuǎn）科技与公（gōng）安部合作研发的（de）警用巡视（shì）机器人“建（jiàn）国”能够 在防护重点地区 24 小时不间断自动（dòng）运行，实施巡逻与现场监控，它能够（gòu）对口罩状态下人（rén）员的有（yǒu） 效识别与溯源，实（shí）现动态体温检测（cè），分担（dān）民警、辅警等一（yī）线（xiàn）工作人员（yuán）的（de）巡（xún）逻任务，降低人（rén）员（yuán）被交 叉感染的（de）几（jǐ）率。同时，该巡（xún）视（shì）机器（qì）人还可以使用警用 PDT 加密数字（zì）集群网络，从指挥中心直接（jiē） 发起对现场的指挥、处置，指令时延小于 200 毫秒，可加快现场的反应（yīng）速（sù）度，对疑（yí）似病（bìng）例进行（háng） 及时拦截。

数（shù）据显示，2018 年我国的轨道交通车（chē）站数为 3412 个（gè），2019 年民用航空通航的机场数量为（wéi） 238 个，假定每个站点配备 3 台巡检（jiǎn）机器人，则对应需求大约为 11000 台（tái），参照商用服务机器 人价（jià）格，按照单价（jià） 10 万元计算（suàn），对应市场空间为 11 亿元（yuán）。

在此（cǐ）次疫情中，各类服务机器人发挥的作（zuò）用（yòng）让各行各业清晰地认识到服务机器人（rén）在行业内的商业价（jià）值和服务价值，同时服务机器人也（yě）正（zhèng）式切入了人们生活领域。无论（lùn）是隔（gé）离医（yī）院、生（shēng）活社区，还是写字楼，当机器人进入到这些（xiē）场景（jǐng）以后，人们可以慢慢习惯机器人的融入，机器人有望成为 生活、工作中的一部分，此次（cì）疫情（qíng）加大了市场对服（fú）务机器人的需求（qiú）。

（二（èr））疫（yì）情导致服务机器（qì）人新（xīn）功（gōng）能加速出现

服（fú）务机器（qì）人在此次疫情中大展身手，在“战疫”过程中（zhōng）发挥了重要（yào）的作用。此次疫情对服务机器人（rén）产（chǎn）生了（le）新的功能性需求（qiú）。比（bǐ）如巡检机器人（rén）自（zì）动监（jiān）测行人（rén）是（shì）否佩戴口罩和自动检测体温（wēn）、扫（sǎo）地（dì）机器人（rén）增加消毒功（gōng）能等。新的需求推动服务（wù）机（jī）器（qì）人功能（néng）性（xìng）的丰富和提升，从而有望（wàng）加快行（háng）业的 发展。

（三（sān））疫情助（zhù）推服务机器人技（jì）术进步

1、导航是服务机器人（rén）的核心技术之（zhī）一

导航技术是按照（zhào）一定的规（guī）则，规划出一条从起始点到目标点与障（zhàng）碍物无碰撞的最优路径，具体包（bāo）括传（chuán）感器技术、定（dìng）位、路径规划等。常（cháng）见（jiàn）的导航（háng）技术包括（kuò）惯性（xìng）导航（háng）、传感器数据导航和（hé）视觉导航三种。而传感（gǎn）器数据导航中根据采用（yòng）传（chuán）感器的（de）不（bú）同（tóng），又可分（fèn）为红外导航、超声导航、激光导（dǎo） 航等。

（1）惯性（xìng）导航（háng）

惯（guàn）性导航是利用惯性元件（jiàn）（加速度计和陀螺仪）来（lái）测量机器人本身的（de）加速度以及角速度，结合已（yǐ）知的初始位置，经（jīng）过运算（suàn）得到（dào）速度、位置、姿态等参数，进而（ér）达（dá）到机器人自主导航的目的。惯性导航技术隐蔽性（xìng）好（hǎo），不易（yì）受外（wài）界（jiè）干扰，但导航精度会随（suí）着机（jī）器人所走（zǒu）航程的增加（jiā）而下降，且误差会累计，通常需要（yào）进行误差修正，因此惯性导航技术（shù）多用（yòng）于与其他（tā）导航方式相结合的组（zǔ）合（hé）式（shì） 导航。

惯性导航最（zuì）初主（zhǔ）要（yào）应用于航空（kōng）宇航领域，之后随着传感器（qì）、微电（diàn）子等成本的下降（jiàng），惯性导（dǎo）航技（jì）术也应用于服务机器人（rén）行业（yè），例如早期的扫地机器人就采用了惯（guàn）性导航的方式，但由于（yú）误（wù）差（chà）会不断累计的特点（diǎn），在频（pín）繁转向、频繁碰撞的情况下，会越来越无法保（bǎo）持正确的行走方向，因此存 在较为严重的重复清（qīng）扫现象。

（2）传（chuán）感器数（shù）据导航

传感器（qì）数据导航通过非视觉传感（gǎn）器（qì）进行定位（wèi）导航，常用的（de）传感器数据导航技术有红外（wài）导航， 超声导航和激光导（dǎo）航。

三种导航方式（shì）都是利用发射和接收反射（shè）信号时（shí）间差来（lái）确定机器人与被测物体之间（jiān）的距离（lí），实现机器人（rén）导航（háng）。激光导（dǎo）航的精（jīng）准度较（jiào）高（gāo）、方（fāng）案也相对成熟，目（mù）前在扫地机（jī）器人（rén）等行业中获（huò）得了比较广（guǎng）泛的（de）应用。例如在扫地机器（qì）人的应用中，激光头安装在（zài）机器人顶部，每隔数（shù）十毫秒（miǎo）旋转一（yī）周， 发（fā）出经过调制（zhì）的激光。接收到（dào）反射（shè）光时，经过解（jiě）调（diào），就（jiù）可以得到有效的信号，进而实现导（dǎo）航（háng）。

（3）视觉导航

视觉导航（háng）通过在机器（qì）人上装（zhuāng）载摄像机，获取机器人周围环境的视（shì）觉信息，通过图像处理完（wán）成障碍物以及路标的识别，得（dé）到导航参数并完成导航。视觉导航（háng）因其获取信息完整，定（dìng）位精度高（gāo），智（zhì）能化水（shuǐ）平（píng）高等优点，在服务（wù）机器人（rén）的应用上有诸（zhū）多优势，但其也存（cún）在不足，比如，视觉导航需要处理的信息量较（jiào）大，且远距离导航的精度较低，这就需要通（tōng）过改进（jìn）视觉导航相关算法或将视觉 导航（háng）与其他导航方式结合来改（gǎi）善。

根据摄（shè）像（xiàng）机数目和种类的不同，视觉导航分为（wéi）单目（mù）视觉导航、双目视觉导航以及 RGB-D 相 机（jī）视（shì）觉导（dǎo）航。单目视觉导航（háng）计算量小，算法较为成熟（shú），但视野范围有限；双目视（shì）觉（jiào）导航能够获得较（jiào）为全面的环境信息，并且（qiě）能够（gòu）通（tōng）过立体（tǐ）匹（pǐ）配得到场景（jǐng）中的深度信息，实现准确的三维定位，但 结构复杂，需要处理的信息量大，对算法要求高；RGB-D 相（xiàng）机（jī）视觉导航采用 RGB-D 相机（jī）获得（dé） 环境的图像信息和距离信（xìn）息，RGB-D 相机根据结构光测距或飞行（háng）时间测（cè）距原理制作而成，可以 直接（jiē）获（huò）得像素（sù）点到对应物体表面点的（de）实际距离，但视野范围小、图像噪音（yīn）大、价格（gé）更贵。

2、导航（háng）技术主要包括定位和路径规划两（liǎng）部分

服务（wù）机器人的工作环（huán）境是由已知的静态（tài）障碍物和（hé）动态障碍物（如（rú）人、宠物）所组成。在部分环境未知的情况下，机（jī）器人（rén）导航（háng）一般分（fèn）为机器人定位、路径规划（构建全局地图（tú）、寻找最优路径、 避障（zhàng）、路径跟踪）两个部分。

（1）机器人定位

机器人定位技术主（zhǔ）要有相对定位（wèi）和绝对定（dìng）位两种（zhǒng）。在服务机器人导航（háng）的过程（chéng）中（zhōng），机器人需要通（tōng）过自主定位技（jì）术来确定（dìng）当前自身在环境中所（suǒ）处的位置及（jí）方向，机器人定位技术主要有相对定位（wèi） 和绝（jué）对定位两种（zhǒng）。

相对（duì）定（dìng）位方法中比较（jiào）传统的是航位推算（suàn）法，机器人（rén）在（zài）已知初始位（wèi）置和方向的（de）情况下，在（zài）移动的（de）同时（shí）利用装载的加速度计、罗（luó）经、陀螺仪等传感器得到机器人所走（zǒu）路程，从而（ér）实现机器人定位。 但这种方法的定位误差会随着机器（qì）人所（suǒ）走路（lù）程的增加而积累。

而基于（yú）绝对定位的导航方式包括：传（chuán）感器定位、地图匹配定位、无线射（shè）频识别定位、WIFI 定位技术等。目前常用的定位技（jì）术（shù）为传感（gǎn）器定位。

（2）路径（jìng）规划

在部（bù）分（fèn）环境未知的情况下，路径规划一般包括构建全（quán）局地图、寻找最优（yōu）路径、避障、路径（jìng）跟 踪几个部分。

构建（jiàn）环境地图（tú）：路径规划（huá）的第一（yī）步就是构建（jiàn）环（huán）境地图，环境地图信息包括工作场所的形状（zhuàng）、长宽度（dù），障碍物的（de）大小、分布（bù），动态变化等。其建立方法（fǎ）有：拓扑地（dì）图，特征（zhēng）地图（tú），栅格（gé）地图。

寻找最优路径：构造全局（jú）地图之后，需要按（àn）照（zhào）一定（dìng）的（de）规则寻找最（zuì）优路径。路径（jìng）规划根据使用（yòng）场景分为点到（dào）点路径规划和全覆盖路径规（guī）划。在扫地机器人清（qīng）洁的过程中，使用的是全（quán）覆盖路径规划。此时，路径规划的原则是（shì）尽可能提高运动路径的对清扫（sǎo）区域（yù）覆（fù）盖率并且降低重复率；配送机器人使用的是（shì）点到点路径规划。此时路径规（guī）划的原（yuán）则是寻找当前位置到目标位置的最短（duǎn）无（wú）障（zhàng）碍距离。

避障：机器人（rén）在工作的过程中（zhōng），需要避开障碍物（wù），如椅子，行人等。避障（zhàng）是（shì）机器人路（lù）径（jìng）规划 中的（de）关键技术，避障技（jì）术包括（kuò）两种（zhǒng）形式（shì）：（1）机器人到障（zhàng）碍物前一定距离停下来的简单粗（cū）糙算（suàn）法 （2）让机器（qì）人主动绕过障碍（ài）物的智能算法。相对来说，后者更为复杂（zá），因为它不仅需要（yào）检测障 碍物，而且需要对障（zhàng）碍物的尺寸进行量化（huà）。当得到（dào）障碍物（wù）的几何属（shǔ）性（xìng）以后（hòu），就可以使（shǐ）用避障算法计算（suàn）出机器人的转向角使机器人绕开障碍物，并且（qiě）到达目（mù）标点。目（mù）前扫地机器人主要应用的（de）是（shì）第 一种算（suàn）法，而一些商用服务（wù）机器人则使用第二种智能算法。

路径跟踪：路径跟踪是（shì）要让机（jī）器（qì）人沿一条预先制定的路径移动，机器人偏离原有路径时（shí）（如 避障后），需要根据一定的算法回（huí）归到原本路径（jìng）上，即路径跟踪（zōng）。

3、疫情暴露（lù）了行业在技术上存在的短板，有望催化行业（yè）发（fā）展进程

产品不够好用（yòng）是制约行业发展的最大障碍（ài）。“机（jī）器替人”的需求始终存在，并且（qiě）市场空间巨（jù）大，行业（yè）的（de）根（gēn）本矛盾在于供给侧（cè），现有的服（fú）务机（jī）器人产（chǎn）品不够好（hǎo）用是制约行业（yè）发展的最大障碍。此次疫情中服务机器人被应用于更加复杂的场景，对服务（wù）机器人提出（chū）更高要求的同（tóng）时暴露（lù）了行业（yè） 在技术上（shàng）存（cún）在（zài）的短板。

传感器和（hé）计算芯片的性能不足。传感器是服务机器人获取外界信息的途径（jìng），传感器的（de）性能和稳定性对（duì）服（fú）务机器人而言（yán）十分关键。目前主要（yào）采（cǎi）用激（jī）光雷达（dá），但激光雷达价格高昂（áng）并且稳定（dìng）性难以满足复杂场景下的需求。尤其是（shì）在室外环境中（zhōng），传（chuán）感器需（xū）要感（gǎn）知（zhī）的距离更（gèng）远，并且光（guāng）线（xiàn）、温度不如室内环境（jìng）稳定，目前传感器的性能和（hé）稳定（dìng）性难以满足要（yào）求（qiú）。此外（wài），服务机器人需（xū）要（yào）处理复杂（zá）的环境信息，对低（dī）功耗、高性能（néng）的计（jì）算芯片需求较（jiào）大，现（xiàn）有计算芯片的性能不（bú）足（zú）也是制约行业发 展的（de）一个短（duǎn）板。

导航技（jì）术的精确程度不够。目前在构建地图上（shàng）还不够精准，尤其（qí）在（zài）室（shì）外（wài）环境下，需要构建（jiàn）的地图面积更（gèng）大，目前（qián）往往（wǎng）是提前采集地图的数据信息，而不是实时构建地图。在路（lù）径规划和避障上，也（yě）难以（yǐ）规划出最（zuì）有效路径，例如消毒（dú）机器人难以全面覆盖所有医院场（chǎng）景，而走廊（láng）等地方就是 机器人的工（gōng）作死角。对于（yú）医院内医（yī）疗物资运输机器人（rén）而言（yán），也存在定位不够精准的问（wèn）题。

智能化和应（yīng）对复杂场景的能力不足。现有服务机器人产品局（jú）限于单一场（chǎng）景、单一任务（wù），尚不能满足用户（hù）智能化需求，与人们期望的能够执行（háng）通用复杂任务的服务（wù）机器人（rén）还存在不小差距，人（rén） 机交互、柔顺控制、功能仿生（shēng）、智能感知等关键技术仍制约着行业的发（fā）展。

突如其（qí）来的疫情在加大对服务机器人需求的同时，也将其短板暴露出来并（bìng）引起人们的重视。疫情结束后，服（fú）务机器人企业有（yǒu）望根据（jù）用户需（xū）求，提供更加切合实（shí）际和针对用户痛点（diǎn）的解决（jué）方案。

疫情之后，AI人工智能领域，服务（wù）机器人将会（huì）快速发展。