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667一、常見服務機器人類型
掃地機器人
AI 技術解決目前痛點，助力行業蓬勃發展。傳統掃地機器人作為洗塵器的替代品，普遍存在清潔能力一般的問題，這主要是由于：1）路徑規劃無法覆蓋所有地面區域；2）無法識別襪子、寵物糞便等不規則物體。AI 同步定位與建圖（SLAM）技術使掃地機器人能夠對未知環境“全覆蓋”。通過與 AI 機器視覺的結合，掃地機器人能智能識別襪子、寵物糞便等特定物體，并避障行駛，提升了產品的效率和清潔效果。隨著 AI 對掃地機器人產品力的持續提升，預計到 2021 年全球/中國市場掃地機器人規模將達到接近 500 億/151 億人民幣，三年復合增速達3 6%/20%的快速增長。代表企業有科沃斯、石頭科技等公司。
物流機器人
AI 和 5G 正催生 AGV 和無人配送機器人的發展。傳統的工業 AGV小車需要搭配電磁導軌，沿特定的路徑進工作，在物流和倉儲中的靈活度和經濟性受到極大影響，還可能損傷來往的庫管人員。通過結合 AI 機器視覺，AGV 可自行判斷行進路線，識別貨物擺放位置、周圍環境等信息，以幫助實現無人化倉儲。而 5G 和無人駕駛技術與配送機器人的結合，有望解決快遞行業的“最后一公里”難題。海康機器人、京東 Xlab、快倉、Geek+、曠視鯨倉等公司正式這一類企業的代表。
陪伴機器人
AI 自然語言處理解決人機交互，5G 催生云服務機器人的發展。AI自然語言處理算法的應用，使陪伴機器人能夠理解用戶下達的指令并做出有效反饋，幫助用戶解決實時存在的棘手問題。而 5G 技術與陪伴機器人的結合，將催生云服務機器人的發展。未來的云服務機器人將能夠走出室內環境，通過與云端產生數據的交互，不僅提升單個機器人的處理能力和存儲空間，更重要的是能夠實現廣域的數據共享和知識協作，讓多個機器人相互產生協同效應。
醫療機器人
AI 和 5G 在醫療診斷、外科手術和肢體康復中需求強烈。AI 和 5G技術催生了包括胃鏡膠囊、醫學持物臂、手術導航、外骨骼康復機器人等各種醫療應用，可幫助醫生和患者解決醫療中的實際存在的問題和疑難雜癥。通過 AI機器視覺的應用，幫助醫生進行自動影像診斷；AI 算法的應用，優化外骨骼康復機器人的功能。隨著中國逐漸進入老齡化社會，AI 和 5G+醫療機器人的需求將會逐漸增大。代表企業有安翰科技等公司。
二、AI / 5G如何賦能機器人
AI和5G與機器人技術結合，正在不斷催生新的消費電子品類。AI解決機器理解世界，以及人機交互的問題。5G拓展機器人的活動邊界，并為機器人提供更大的算力和存儲空間（云協作機器人）。
AI將幫助傳統機器人從不能與人類協作，走向可以服務人類，并逐漸向認知、推理、決策的智能化進階；
而5G技術的成熟，將進一步拓展機器人的應用邊界。通過低延時、高速率、廣連接的特點，5G可以拓展服務機器人的應用邊界，并為機器人提供更大算力和更多存儲空間，形成知識共享。
通信技術+AI算法+硬件技術的疊加，形成了豐富的應用形態。通過4G、WIFI、GPS等通信技術以及語音識別技術（NLP）、機器視覺、SLAM等AI技術被廣泛應用，硬件形式逐漸從智能音箱、智能顯示、智能手機向智能服務機器人過渡，廣泛應用于掃地機器人、平衡車、物流、商業零售、醫療等市場。
未來，5G的商用將大大拓展機器人的應用邊界和使用范圍，機器人將不再局限于在室內有網絡的地方活動，云協作機器人的出現將讓機器人進入人類社會，幫助人類共同生活。
根據IFR的分類方法，機器人大致可分為工業機器人和服務機器人兩類。
傳統的工業機器人主要應用于汽車整車和零部件、電子制造、金屬和機械、食品加工等方面，其主要特點是按照預定的程序，沿規定路徑完成規定動作。
AI人工智能的應用，催生了服務機器人。服務機器人涵蓋的范圍非常廣泛，包括醫療、物流、農業、商業、民用等方面。通過AI技術的使用，可通過數據采集、分析、計算，服務機器人能夠學習人類的行為，理解人類的意圖，與人類產生協作。
5G技術在機器人中的應用，通過低延時、高速率、廣連接的特點，可以拓展服務機器人的應用邊界，并為機器人提供更大算力和更多存儲空間，并形成知識共享。
AI+機器人的市場規模：預計2030年市場規模達1,028億美元，2018-2030CAGR達13%根據IFR的測算，2017年全球機器人市場達232億美元，其中，工業機器人市場達147億美元，每萬人的保有量達85臺。其余為服務機器人市場，市場規模達85億美元。
到2030年，預計機器人的市場規模達1,028億美元，約為智能手機市場的20%。服務機器人將達561億美元，維持16%的年復合增長率，并快于工業機器人的年復合增速。
三、常見服務機器人類型分析
1、掃地機器人：AI技術解決目前痛點，助力行業蓬勃發展
我們預計到2021年，全球市場規模將達到接近500億人民幣，中國市場規模將達151億元人民幣。
掃地機器人的主要零部件包括：外殼蓋板、邊刷/滾刷、塵盒、電池、滾動輪、馬達風機、主板、LDS 激光測距部件等。我們認為，掃地機器人的成長將長期利好相關零部件公司。
2、物流機器人：AI和5G正催生AGV 和無人配送機器人的發展
AGV 的市場規模
根據 BIS Research 數據統計，2016年全球AGV 銷量同比增長38.8%至2.6萬臺，主要由于電商倉儲AGV 的使用和推廣；中國AGV 銷量同比大幅增長88.5%至9,950臺；RIC 預計2017-2021年中國AGV 銷量有望保持年均43.0%的速度增長，2021年將達到 6.1萬臺。汽車行業、家電制造等生產物流端仍是中國AGV 主要需求市場，2016年占比約55%，需求穩定，但對產品智能自動化等要求越來越高；電商等倉儲物流端AGV 需求增速較快，2016年需求占比約29%，至2021年有望提升至32%。
自動導引運輸車（AGV）：無人倉儲的解決方案
自動導引運輸車（AutomatedGuided Vehicle，AGV）的行進過程中，通過機器視覺來判斷行進路線、擺放位置、周圍環境等重要信息，是實現無人倉儲的主流方案。
AGV特點：AGV通常裝備有電磁引導式、激光引導式或機器視覺引導式等自動導引裝置，它能夠沿規定的導引路徑行駛，是具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。AGV 以輪式移動為特征，較其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV 的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化倉儲。
倉儲管理系統
我們看到，在倉儲管理中，AI算法應用到倉儲管理系統相對較為成熟。
以基于 RFID 技術的倉儲管理系統為例，通過將 RFID 識別技術和計算機的數據庫管理查詢相結合，可以節省人力物力，相比于傳統（人工）倉庫管理系統，具有以下優勢：1）全自動化識別出入庫物品，無需人員干涉，并且可以同時識別多個物品；2）快速、準確、自動進行數據采集，實時、精確掌握庫存情況；3）縮減盤點周期，提高數據實時性，實現對庫存物品的可視化管理；4）降低人力以及管理成本。
3、運輸環節：無人機
工業無人機：海康的工業無人機“雄鷹”有四旋翼和六旋翼兩種，續航時間40-60分鐘，6級風力下可以120km/h 速度正常工作。云臺內的自穩定系統和獨立姿態測量傳感器，可實現360度監控，30倍光學變焦與12倍數字變焦。
海康工業無人機主要應用場景有：安監局無人機應急指揮救援調度、公共場所巡檢、高速公路巡檢與安全檢查、海關監管以及電力巡檢等。
4、配送環節：配送機器人、智能快遞柜
同樣地，末端配送機器人目前尚處于研發階段，像京東和菜鳥等平臺對此都有相應的投入和布局。而智能快遞柜作為末端最后一公里的重要補充，則得到了更為廣泛的應用，涌現了包括豐巢、速遞易等一批企業。除快遞公司參與設立豐巢的形式外，物流公司也有依靠自身資源建立末端快遞柜網絡的：日日順旗下創業公司日日順樂家，利用200多個城市的 6千個海爾服務商和5萬名服務工程師資源，在全國90個城市完成1萬多個社區智能柜和社區驛站平臺，覆蓋用戶1800萬，日均活躍用戶40萬。
5、平衡車機器人：在休閑運動市場的崛起
探索期：定位變革性的交通工具
2001年，狄恩·卡門（DeaNKamen）推出雙輪平衡車（中間帶桿子），并創建了Segway公司。2010年，富豪吉米·何塞爾買下Segway。
剛開始Segway 期望改變世界的出行方式，主要銷售對象是商用客戶。由于產品價格高，適用場景少，Segway 的收入規模一直很小。2015年Segway 被Ninebot 收購，根據新聞報道4，其年收入4000萬美金左右，年銷量1萬臺左右。
平衡車又被稱為體感車、思維車、攝位車等。市場上主要的品類包括雙輪平衡車（帶操縱桿）、雙輪平衡車（無操縱桿）、獨輪平衡車、平衡輪（類似電動旱冰鞋）。2010年，美國華人Shane Chen（陳星）發明獨輪平衡車SoloWheel。2012年，陳星又發明了兩輪平衡車 Hovertrax（無操縱桿）。
發展期：中國企業從山寨開始，之后并購美國企業
2009年開始，中國市場迅速山寨，并返銷美國市場（公司境內經營實體鼎力聯合成立于2012年）。2014年Segway 在美國起訴樂行、Ninebot （納恩博）在內的5家平衡車公司侵犯Segway 專利。2015年4月，Ninebot（納恩博）全資收購Segway，獲得Segway 三大產品系列近十款產品，400多項專利，樂行天下在2017年收購Solowheel，獲得相關專利。
成長期：休閑運動市場的崛起
雖然平衡車的初衷是改變世界出行方式，但真正讓平衡車崛起的是休閑運動市場。
Ninebot 收購Segway，并獲得小米的支持后，推出了適合消費品市場的低價產品（2015年10月推出9號平衡車，定價1999元）。平衡車被消費者作為兒童、年輕人休閑運動的產品，銷量開始大幅增長。Ninebot 開始重視休閑運動市場，引入了電動滑板、卡丁車套件、兒童自行車產品。2018年電動滑板車、平衡車營收占比 66%、29%，分別同比變動+42ppt、-45ppt。
平衡車路權：在美國部分州允許平衡車在人行道上使用。在中國，平衡車被限制在封閉小區道路和室內場館等地方使用。平衡車的控制需要較高的技巧，會有一些不同于普通交通工具的風險，例如原Segway 的控制人吉米·何塞在一次使用平衡車遛狗時不幸墜崖身亡。
6、陪伴機器人：AI自然語言處理解決人機交互，5G催生云服務機器人的發展
陪伴機器人存在兩種發展路徑，一類如索尼、夏普等公司應用機器人技術制作帶關節仿生機器人，主要以陪伴老人、兒童教育、娛樂休閑為主。另一類如三星、亞馬遜等公司推出顯示屏機器人，主要希望做機器人 OS 平臺，對外輸出軟件及AI服務。
機器人：索尼、夏普、本田
在陪伴機器人方面，我們看到兩種機器人，一種是小型的機器人。如Sony 的Aibo 機器狗，Sharp 的機器貓，高橋隆治的 RobI等。這些機器人主要作用包括與用戶的交互、陪伴、教育、與他人的通訊等，目前大部分已商業化。
另一種是大型的直立機器人，最為有名的就是本田的Asimo，波士頓動力等優秀企業的機器人。這類大型機器人一般配備雙足，可實現上下樓梯、抓取物品，與人類交互等功能。
機器人操作系統：亞馬遜、三星等
10年前，Kindle 改變了大家的閱讀習慣，5年前，Echo 讓大家開始與人工智能助手Alexa對話。今年 CES，亞馬遜AWS 帶來了AWS robomakeR操作系統，此款操作系統為開發人員提供了在云端開發代碼、測試開源機器人模擬器Gazebo 的能力，并可以直接將系統更新推送到他們的機器人上。
三星展示在機器人平臺，包括三星 Bot Care、三星 BotAIr、三星 Bot RetAIl 和三星GEMS。三星除了推出多款機器人還推出了基于人工智能的未來機器人平臺，這些平臺可用于管理日常生活，如幫助日益老齡化的人口獨立管理其日常健康事務，三星的AI助手 Bixy 也將集成進此平臺。
7、醫療機器人：AI和5G在醫療診斷、外科手術和肢體康復中需求強烈
膠囊機器人
膠囊機器人+自動診斷系統：可能過采集到的圖像自動判斷病人可能出現的問題，為醫生診斷提供參考意見。搭配云端的自動診斷系統，可實現異地診斷，多地診斷。
外科手術機器人
目前廣泛采用的手術機器人包括持物臂式機器人、導航機器人和主從式機器人。
1） 持物臂式機器人：主要幫助手術時舉托盤、清洗等工作。
2）導航機器人：為外科醫生規劃手術路徑、在手術中進行提示
手術導航目前分為光學導航和電磁導航兩種。光學導航精度高、不受其他設備的電磁干擾，但容易被遮擋光路。電磁導航操作靈活、體位要求低但會受到電磁干擾。
光學導航主要應用在神經外科、脊柱外科、關節外科、頜面外科中。電磁導航主要應用在顱內活檢、置管、支氣管鏡檢查方面。
3）主從機器人：為外科醫生遠程手術、離臺手術提供技術支持
達芬奇機器人手術系統，就是一種主從式機器人系統，可幫助醫生在未來實現離臺手術，甚至遠程手術，讓醫生可以坐著手術，減少因為疲勞、失神造成的醫療事故。
肢體運動康復機器人
目前的康復機器人主要是上肢的康復機器人，以及下肢的外骨骼機器人。
8、商業零售機器人：室內無人配送機器人的規模化及普及
在商業零售領域，近年，已有許多機器人進入，包括超市導購機器人、酒店送水送餐機器人等，這些室內配送機器人幫助商業零售提高運作效率，減少人力成本，并為服務增添趣味性，受到用戶的歡迎。隨著人力成本的繼續上升，商業機器人的前景廣闊，值得關注。
擎朗機器人與海底撈合作生產了送菜機器人，目前看，公司送菜機器人在一二線城市擁有較大的市場需求。
9、仿生機器人： 成為人類的一部分
1） 意識控制的機器人：在一些前沿機器人研究中，已出現意識控制的機器人手臂。用戶需要將機械手臂接入人類腦部系統，通過一定的訓練，可控制機械手臂抓取飲料。
2） 仿生學機器人：人類已經開發出一些仿人類器官的機器人，利用前面提到的意識控制可讓殘疾人恢復正常的功能，這將是個很大的市場。
3）AI+機器人成為人類的阿凡達（化身）：人類將通過將自己的信息傳遞給機器人，讓機器人成為人類的化身，在遙遠的未來或許可將人類意識傳輸到機器人上。
四、主流服務機器人公司分析
1、科沃斯：家庭清潔阿凡達，AI落地新場景
科沃斯機器人為國內家庭服務行業領先企業，其產品由掃地機器人逐漸拓展至擦窗、空氣凈化、管家等家庭服務機器人領域，是全球為數不多的擁有完整產品線的家庭服務機器人企業之一。
公司的品牌具備品牌、性價比和技術優勢，并形成完整的產品矩陣，通過AI技術的應用，公司產品在國內市場份額占據第一，銷售額也在近幾年不斷提高。
2、石頭科技：AI推動產品進步，激活掃地機器人市場。
公司成立于2014年，是小米生態鏈企業（目前小米系的順為資本和天津金米合計持股比例24.7%），創始人昌敬（目前持股30.99%）具有微軟、騰訊、百度等互聯網企業工作經驗，負責過百度地圖開發，因此對地圖導航具有豐富的經驗。2018年，公司掃地機器人銷量124萬臺。AVC 零售監測，公司產品在中國線上渠道銷量占比22%。
公司的產品性價比優勢明顯：1）主要競爭對手為IRobot、科沃斯。在相同價位段，公司的產品配置好，性能強。2018年米家品牌掃地機器人在北京消協抽樣的30款產品測評中排名最高。2）石頭科技是中國全局規劃類掃地機器人市場的領導者。2017年石頭科技全局規劃掃地機器人銷量87萬臺，科沃斯為5萬臺。
3、海康機器人：基于機器視覺的機器人和物流解決方案供應商
公司從2014年開始布局物流機器人業務，開發出“阡陌”智能機器人倉儲系統。“阡陌”主要包括智能機器人、機器人調度系統（RCS）和智能倉儲管理系統（iWMS）三大核心模塊。
智能物流解決方案：海康不單提供智慧物流的軟硬件，還提供細分場景的整體解決方案，包括智能倉儲、智能搬運、智能分揀等。
4、京東物流機器人：已發展到 V3.5版本，解決快遞最后一公里
京東 X 事業部：京東機器人部門隸屬于京東 X 事業部，成立于2016年5月，業務板塊包括四大部分，稱“四無技術方向”即無人車、無人機、無人倉和無人超市。其中無人車產品中，主要針對配送機器人、服務機器人和自動駕駛貨車產品。
5、快倉機器人：讓人類不再搬運
公司介紹：上海快倉智能科技有限公司成立于2014年，是全球第二大的智能倉儲機器人系統解決方案提供商，是人工智能+智能機器人領域的頭雁企業，致力于打造下一代無人駕駛機器人及機器人集群操作系統，讓無人駕駛機器人成為智能制造、智能物流的基礎設施，實現讓人類不再搬運的偉大愿景。
公司產品涵蓋智能搬運、智能分揀和智能揀選領域，主要服務于電子商務、物流、新零售、制造業、醫藥等領域，客戶包括：Tmall、唯品會、京東、菜鳥、百世、聯合利華、大潤發、富士康、華為、上汽、國藥等。
產品介紹：公司產品主要有150KG至1000KG級AGV 小車、SLAM機器人、小皮帶機器人、大皮帶機器人、無人叉車、箱料機器人等產品。
6、Geek+：機器人智能物流專家
公司介紹：北京極智嘉科技有限公司（Geek+）專注倉儲物流領域，通過領先的機器人產品和人工智能技術實現高度柔性和智能的物流自動化解決方案，成為倉儲物流行業技術變革的引領者，在機器人、嵌入式軟/硬件、軟件工程、人工智能等方面擁有豐富的研究和實踐經驗，產品全部自主研發并擁有核心專利，產品性能達到國際一流水平。
公司產品包括揀選、搬運、分揀、存取系統，核心模塊包括極智機器人（AGV）、極智管理系統、標準揀選工位、充電站等，解決方案針對電商、物流、零售、3PL、醫藥、鞋服、食品、日用品、工業、汽車制造等眾多行業。
