2022年中国智能机器人行业研究报告.pdf

中国智能机器人行业研究报告2022.11 iResearch Inc.22022.11 iResearch I摘要来源：艾瑞咨询研究院自主研究绘制。行业背景行业规模场景应用趋势展望技术侧驱动机器人的智能化进程：提升自研硬件性能，软件赋能硬件，以多源感知为基础，依托海量数据改进以算法为核心的智能技术，通过“端-边-云”协同架构，缓解终端数据处理压力。产品侧丰富机器人的多样化应用：产品演进与市场的需求升级同步转变，一方面将从广度上拓展应用可能，推出新型品类；另一方面将破除壁垒，实现机器人全场景作业。产业侧助推机器人的生态化融合：汇聚产业各方主体的资源力量，是智能机器人产业跨步向前的重要趋势。2021年12月，中国政府联合15家机关部门发布了“十四五”机器人产业发展规划，明确了机器人产业规划的重大意义并提出了机器人产业规划的目标，将中国机器人产业再一次推向新的高度。随着语音识别、机器视觉、机器学习、自动导航与定位等多种智能技术的不断发展与落地，智能机器人在多领域成为市场的“宠儿”，发展势头迅猛。技术与需求的碰撞、打磨，促进机器人产品向多样领域渗透。本报告择选了工业、商业服务、医疗、农业四大领域，从驱动因素、产品品类、智能功能、优势技术、演进趋势与落地难点等多维度展开分析。从不同角度展现机器人的智能化应用及细分场景下现阶段亟待攻克的难点与发展走向，供行业相关主体参考。智能技术的加持，促进传统机器人行业进入快速转型期。尽管受限于疫情等外生因素，在整体经济形势相对低迷的背景下，机器人行业仍然表现出较为强势的增长力，2021年市场规模突破250亿。疫情的反复爆发催生了多领域对无人化、自动化、智能化生产力及劳动力的旺盛需求，整个机器人产业呈现健康走势。艾瑞预测，2025年中国智能机器人市场规模接近千亿。3中国智能机器人行业发展概述1中国智能机器人产业发展洞察2智能机器人典型应用领域分析3智能机器人行业典型企业案例4智能机器人行业未来趋势展望542022.11 iResearch I感知、决策、执行、控制是智能机器人基本四要素国际标准化定义机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。随着多模态感知系统、动力学模型、深度学习、定位导航等多种智能技术的渐进发展，叠加机器人下游需求场景日益多元化，智能技术加快与机器人的融合，如今机器人学已经发展成拓扑学、系统工程、人工智能等多领域交叉的综合型学科。艾瑞咨询认为智能机器人具备深度感知、智能决策、灵巧执行、精准控制等要素，可完成预期任务，同时可自主应对执行过程中的突发情况。依据应用场景的不同，智能机器人的使用主体分为个人消费级与企业级，本次报告的研究范畴为企业级智能机器人。来源：艾瑞咨询研究院自主研究绘制。智能机器人概念界定“智能机器人”概念界定与报告研究范畴如：l智能制造类l物流仓储类l酒店餐饮类l农林畜牧类l医疗康复类企业级研究范畴如：l家用扫地机器人l教育机器人l陪伴机器人个人消费级使用主体深度感知灵巧执行智能决策精准控制智能机器人基本要素 接收内部和外部的传感信息 获取环境、对象及机器人本体的全景数据 通过信息处理过程，进行判断、逻辑分析、理解等智力活动 应用新型轻材料、合理结构设计与驱动系统，实现灵巧作业 融合实时定位、自主导航与避障技术，探索、规划合理路径轨迹52022.11 iResearch I机器人实现完全自主的判断、决策仍需不断探索机器人从诞生到向智能化迈进的发展进程大致可分为萌芽成长期、快速发展期与智能探索期三个阶段。多样传感器的应用使得机器人从单纯具备记忆、存储能力的示教再现型向感知反馈型转变，智能成熟度的提升催生机器人从传统工业领域向更加贴合人类生活的服务领域渗透。目前，整个产业处于机器人3.0探索阶段，以期机器人从部分智能向完全自主的拐点出现。来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。智能机器人发展历程阶段特点产品类型里程碑事件l 机构理论与伺服理论的发展，推进机器制造向自动化方向的迈进l 由夹持器、手臂、驱动器、控制器等部分组成的“第一代机器人”步入实用阶段l 图像识别、自然语音处理、机器视觉、等人工智能技术不断赋能l 具备判断、思考能力的智能机器人为各界探索热点l 机器人不断融入人类日常生活，作业模式也在发生改变3.0 智能探索期（2010-至今）2.0 快速发展期（1970-2010）1.0 萌芽成长期（1940-1960）示教再现机器人自主决策机器人感知反馈机器人1956年 达特茅斯会议上提出人工智能概念1958年 世界第一家机器人公司Unimation成立，1959年第一台工业机器人诞生1965年 麦卡锡联合MIT推出世界上第一个带有视觉传感器，能识别定位积木的机器人系统1968年 斯坦福研究所诞生第一台智能机器人Shakeyl 具有记忆、存储能力l 按照相应程序重复作业l 对周围环境基本没有感知与反馈控制能力l 多种传感器的配置与更加复杂的控制方式让机器人更为智能与精准l 服务机器人发展迅速，手术机器人、扫地机器人、仿生机器人等逐步渗透，机器人步入商品化阶段l 国内、国际涌现出多家优质机器人企业l 可够获得作业环境、对象的部分有关信息l 一定的实时处理l 现阶段机器人只可实现部分智能l 理想化的智能机器人还处于研究阶段机器人智能化发展历程2015年 具有公民身份证的机器人索菲亚诞生2008年 世界第一例机器人切除脑瘤手术成功2002年 美国iRobot公司推出吸尘器机器人Roomba2002年 人形机器人“ASIMO”在日本本田公司问世1999年 索尼推出犬型机器人爱宝，娱乐机器人开始走进家庭1984年 美国推出医疗服务机器人Help Mate62022.11 iResearch I明确智能机器人产业顶层战略地位，突破核心部件与关键技术难点，助力机器人向多样化应用领域延伸来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。行业发展驱动因素：政策引导阶段政策内容产业规划 底层硬件关键技术 产品应用十四五2021-2025“十四五”机器人产业发展规划“十四五”国家应急体系规划“十四五”国民健康规划十三五2016-2020国民经济和社会发展第十三个五年规划规划纲要“十三五”国家科技创新规划 开展智能机器人学习与认知、人机自然交互与协作共融等前沿技术研究。“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知 推动基础理论和核心技术开发，实现类人神经计算芯片、智能机器人和智能应用系统产业化。关于促进机器人产业健康发展的通知关于推进供给侧结构性改革加快制造业转型升级工作情况的报告增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年）关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见 围绕工业机器人等关键领域，实现智能控制、智能传感、工业级芯片与网络通信模块的集成创新。促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）制造业设计能力提升专项行动计划十二五2011-2015“十二五”国家战略性新兴产业发展规划 重点发展具有感知、决策、执行等功能的智能专用装备。中国制造2025 积极研发工业、服务、特种机器人，促进标准化、模块化发展。2012-2022年智能机器人行业相关政策（国家级）72022.11 iResearch I2022.11 iResearch I行业发展驱动因素：政策引导政策推动机器人行业模式跑通，率先实现工业领域规模化基于政策端的大力驱动，工业机器人率先形成规模化，助推整个行业的发展。近年来中国工业机器人的产量逐年攀升，2021年整体产量突破36万套，达到近五年来的峰值，稳居全球第一大工业机器人市场。2020年制造业的机器人密度实现每万人246台，逼近全球制造业机器人使用密度的2倍。机器人产业的蓬勃发展是企业积极响应国家号召的体现，截至2021年底，机器人领域的专精特新“小巨人”企业数量达到101家，涵盖整机、核心部件、系统集成等各类领域，为产业健康发展奠定坚实基础。来源：工信部，统计局，艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。来源：中国电子学会，IFR，艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。13107914768218694323706836604432254412.7%26.6%26.8%54.4%201720182019202020212022Q3工业机器人产量（套）2017-2022年Q3中国工业机器人产量4971108155204246201520162017201820192020机器人密度（台/万人）2015-2020年中国制造业机器人密度2020年全球制造业机器人使用密度：126个/万人82022.11 iResearch I2022.11 iResearch I行业发展驱动因素：技术赋能核心硬件国产化比重加大，新兴技术水平国际领先，机器人智能水平大幅提升机器人核心硬件，如减速器、伺服电机，长期受制于国外是限制行业发展的重要因素。伴随智能制造的转型升级，许多企业开始摒弃买办思维，加快国产自研进程，逐步缩小国产部件与进口零件的性能差距，核心零部件的国产化替代比重增大，进一步打破国外垄断核心技术的局面。受益于国内人口体量对数据资源的支持，国内企业在大数据、人工智能、云计算、物联网等战略性新兴产业的发展比肩国际甚至处于领先水平。据统计，近十年中国AI专利申请量居全球首位，占比超过74.7%。智能技术的加持减轻机器人对核心硬件的依赖程度，以软件赋能硬件，国产机器人另辟蹊径，应用领域从传统工业走向服务、医疗、农业、安防等新场景。来源：专家访谈，GGII，艾瑞咨询研究院根据公开资料整理绘制。来源：中国人工智能发展报告2020，艾瑞咨询研究院根据公开资料整理绘制。13.4%15.9%19.7%28.2%29.3%36.5%38.5%86.6%84.1%80.3%71.8%70.7%63.5%61.5%2015201620172018201920202021国产品牌（%）外资品牌（%）2015-2021年中国工业机器人精密减速器市场份额2010-2020年全球AI专利申请数量统计389571472603375222903195298249中国（件）美国（件）日本（件）韩国（件）世界知识产权组织（件）欧洲专利局（件）92022.11 iResearch I注释：图例，图形长度与能力优势性体现正相关。来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。行业发展驱动因素：生产驱动企业层面对效率、质量、成本的强烈需求，驱动“机器人代人”充足、高效、专业的劳动力是保障国家经济发展的前提。相较于人工，机器人在生产效率、质量、工作稳定性、环境依赖性等多个方面具有固有优势。特别是在完成高精度、耗时长、环境恶劣等工作时，机器人可有效提升生产效率，统一产品质量，并且保障人身安全。企业尤其是制造业的智能转型升级，使机器人在工业领域具备成熟应用体系；在服务业、教育、医疗等领域的尝试延展了机器人的应用边界。伴随着人口老龄化，机器人代人成为应对未来劳动力短缺的一种可能；此外疫情的反复爆发加速机器人代人进程。VS智能机器人与人工多维度能力对比生产效率生产质量劳动成本环境依赖工作时长工作状态疫情返岗易受环境影响，情绪化，甚至出现心理问题无情绪波动，状态稳定无需舒适环境，无需考虑危险环境下的生命保障及安全需求需关注照明、通风、温度、噪音等因素，时刻保障人身安全存在人为误差，精细产品不易保证统一性平均工作时长8h/天理想状态工作时长为24h/天产品具备统一性，精度较高，可完成要求严苛的生产任务依赖人工、自动化程度低的企业疫情期间复工复产难度大，病毒传播风险较大人工不愿从事码垛、焊接类工作，易损伤身体，且效率较低例如：码垛类机器人800-1000包每小时焊接机器人弧焊直线速度7-12mm/s固有优势外生冲击自动化程度高的企业受疫情影响相对较小人口老龄化加剧，用人成本持续走高，且未来劳动力存在出现缺口的可能伴随生产量化与场景应用成熟，机器人使用成本逐步下降场景应用伴随机器人解决方案的成熟，由传统制造向服务、医疗、农业、教育多场景拓展，应用更具多样性长远趋势培养专业人才需要时间、资本的投入，某些领域无法短期实现人才输出102022.11 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。机器人“智”的体现：环境感知以传感器为基础，构建融合视觉、听觉、触觉、体感等多模态感知系统，精准反馈环境信息传感器是机器人具有类人知觉与反应能力的基础，它起到内部反馈控制，感知并与外部环境产生交互的作用。依据检测对象的类别，可分为用于测量智能机器人自身状态的内部传感器和用于测量与机器人作业相关的外部因素的外部传感器。依靠单一的传感器装置，仅能完成局部信息识别；为了获取完整、稳定的系统信息，通常采用多源信息融合方式提高识别的准确率。通过不同的方法与视角收集的耦合的数据样本即多模态数据，多源信息交叉融合是提高信息识别率的最主要手段。在机器人系统上配置不同性能的传感器，可构建融合视觉、听觉、触觉等感知能力的综合系统，便于智能机器人在执行工作中精准获取环境信息。目标物体特征信息处理装置机器人的感知过程智能机器人内部传感器外部传感器机器人功能装置控制信号处理电信号转换执行配送分拣消毒搬运采摘测温焊接手术码垛除草涂胶巡检导览 视觉传感器 触觉传感器 力觉传感器 语音合成传感器 接近觉传感器 位置传感器 陀螺仪 速度、加速度传感器 倾斜角、方位传感器112022.11 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。机器人“智”的体现：执行控制多学科交叉融合，强化机器人“大脑”，执行智能控制控制系统是机器人的大脑，机器人在执行工作时的运动位置、姿态、轨迹、操作顺序及动作时间，均受控于控制技术。控制内容可分为：（1）底层控制：以机械部分、驱动器、传感器等为核心的本体控制；（2）上层控制：涵盖运动分析、路径规划及配套软件控制。传统控制与智能控制相结合构成了当前智能机器人的控制系统，在运动、轨迹、力度受控的前提下，融合信息科学、人工智能等技术，增加机器人的推理、学习与决策能力。轨迹规划l 计算预期运动路径l 实时计算运动位移、速度、加速度，生成运动规划轨迹控制l 确保末端执行器实现良好位置跟踪柔顺控制l 机器人与外界环境接触时的控制运动控制轨迹控制力控制伺服机构控制l 位置控制l 速度控制l 坐标转换l 动作执行机械臂控制l 精密点位控制l 速度反馈l 控制系统的设计与分析依赖已知系统精确的数学模型l 数学模型受限于实际系统的复杂性、非线性、不确定性及不完全性，精确性有偏差依赖精确数学模型l 假设与实际并不完全吻合传统控制系统面临难题遵循严苛假设系统复杂，成本增加l 通过复杂化集成提升系统性能，但设备成本及维护费用相应增高l 具备学习、抽象、推理、决策能力l 适应环境变化l 自动完成任务l 数学模型+知识系统系统特点智能系统类型传统控制系统智能控制系统系统价值专家控制系统模糊控制系统神经网络控制学习控制系统+集成控制系统=l 集合控制硬件、软件与人工智能，推进控制系统智能化l 融合自动控制学、信息科学、系统科学与AI，完善智能控制智能机器人的控制系统122022.11 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。机器人“智”的体现：智能决策智能算法实现特定约束条件下的决策优化机器人的智能决策指机器人具备一定独立自主解决问题的能力，通过感知理解行为环境，在与环境的交互中积累经验，形成在复杂环境中执行任务的能力。机器人的决策主要依靠算法实现，并搭载机器学习、深度学习等人工智能技术，优化算法的实现路径。针对不同类型的机器人，算法的侧重点有所差异：移动机器人侧重定位导航、路径规划与避障功能；机械臂等工业机器人则重视尺寸测量、缺陷检查、定位识别等环节。现阶段，机器人在空间中的移动是其与环境产生交互的基础方式，作为决策的一个分支，如何通过优化智能技术实现机器人的精准自主导航为业内关注热点。在“视觉”先行的环境下，视觉算法的应用为机器人实现决策执行提供基础。智能机器人的自主导航规划？我在哪儿，要去哪儿实时定位：确定机器人在其运动环境中的位姿？如何到达u 主动定位：机器人通过感知环境获取定位信息，以SLAM技术为代表u 被动定位：通过外部基站提供的三角信标进行定位激光雷达SLAM算法视觉SLAM算法l 获取环境特征l 信息处理l 地图构建与定位单目双目RGB-D 成本低廉依靠编码器/惯性传感器通过双目相机间的视差计算图像深度无需传感器计算量大主要依靠结构光原理获取图像像素深度信息成本高于单目、双目深度信息附带噪声需优化路径规划：依据如最短行走路线、最短行走时间、最小工作代价等优化准则，在工作空间找到一条能避开障碍物的最优或近似最优的路线全局路径规划局部路径规划依托准确环境信息，叠加大量计算，找到最优路径侧重机器人当前局部环境信息，避免碰撞功能算法宽度优先搜索算法深度优先搜索算法概率地图算法快速拓展随机树算法人工势场算法遗产算法模糊逻辑算法神经网络算法13中国智能机器人行业发展概述1中国智能机器人产业发展洞察2智能机器人典型应用领域分析3智能机器人行业典型企业案例4智能机器人行业未来趋势展望5142022.11 iResearch I智能机器人市场规模产业走势良好，预计2025年接近千亿规模注释：规模主要涵盖工业机器人、商业服务机器人、医疗机器人、安防机器人、农业机器人等品类；家用机器人不在本次规模统计范围内。报告所列规模历史数据及预测数据均取整数，已包含四舍五入情况。来源：专家访谈，中国电子学会，IFR，艾瑞咨询研究院自主研究绘制。2019-2025年中国智能机器人市场规模及预测111 168 256 366 534 742 984 2019202020212022e2023e2024e2025e智能机器人市场规模（亿元）CAGR=40.0%伴随语音识别、机器视觉、自主导航、人机交互等智能技术的发展，传统机器人行业进入快速智能化转型期。2020年，中国智能机器人市场规模达到168亿元，尽管受疫情等外生因素，在整体经济形势相对低迷的背景下，机器人行业仍然表现出较为强势的增长力，2021年市场规模突破250亿。疫情的反复爆发催生了多领域对无人化、自动化、智能化生产力及劳动力的旺盛需求，整个机器人产业呈现健康走势。艾瑞预测，2025年中国智能机器人市场规模接近千亿。相较于工业机器人，应用于非工业领域的机器人存在更多与人直接接触的机会，对机器人智能化的要求更高，智能渗透率大于工业领域的渗透情况。152022.11 iResearch I2022.11 iResearch I2018年至2022年第三季度，机器人相关企业融资事件共计500起，融资总额近840亿元。从融资热度角度，2018年处于快速发展期，融资热潮在2019年相对回落后又持续走高，在2021年攀升至228亿。截至2022年9月，融资热度处于平稳状态，笔均融资金额达近年最高，约2.6亿元/笔。从融资轮次角度，A轮相关事件占比逐年递减，C轮及后期融资事件出现上涨势头，机器人企业市场融资集中度增加，市场逐步迈入稳步发展阶段，头部企业开始显现。来源：艾瑞咨询研究院根据IT桔子公开资料整理绘制。机器人企业融资情况融资规模相对平稳，资本向头部集中169.5 103.2 168.8 228.0 169.8 141109831026520182019202020212022.9融资金额（亿元）融资事件（起）2018-2022年9月中国机器人企业融资金额与融资件数2018-2022年9月中国机器人企业融资论次分布77.3%56.0%47.0%36.3%35.4%10.6%29.4%27.7%37.3%24.6%5.7%2.8%10.8%18.6%24.6%6.4%11.9%14.5%7.8%15.4%20182019202020212022.9A+轮及以前B轮相关C轮及以后战略融资及股权转让来源：艾瑞咨询研究院根据IT桔子公开资料整理绘制。162022.11 iResearch I2022.11 iResearch I在获投的254家企业中，以商用服务机器人为主营产品的企业占比超过60%，以工业机器人为核心产品的企业位居第二。基于繁荣的竞争格局，商业服务类机器人、工业类机器人均涌现出规模化代表企业，持续获得资本注资。以医疗类、农业类、安防类机器人为代表的企业逐渐受到资本青睐，艾瑞认为，伴随市场的日趋成熟，未来该类特色领域将获得更多资源支持。注释：商用服务机器人以清洁、配送、消毒、陪护、商业物流类为主。来源：艾瑞咨询研究院根据IT桔子公开资料整理绘制。细分赛道融资热度商用服务类机器人热度最高，特色领域机器人企业日趋成熟2018-2022年9月中国机器人获投企业细分赛道热度统计2018-2022年9月获投企业细分机器人赛道融资事件统计63.8%27.0%3.6%3.4%2.2%商用服务机器人工业机器人医疗机器人农业机器人安防机器人17869859713683632202103810022商用服务机器人工业机器人医疗机器人农业机器人安防机器人A+轮及以前（起）B轮相关（起）C轮及以后（起）战略融资及股权转让（起）注释：商用服务机器人以清洁、配送、消毒、陪护、商业物流类为主。来源：艾瑞咨询研究院根据IT桔子公开资料整理绘制。172022.11 iResearch I智能机器人产业链与传统机器人产业链大致相似，上游核心部件除减速器、伺服电机、控制器、传感器外，增加了体现算力水平的专用芯片。随着机器人感知、决策、控制、交互能力升级，软件系统与配套技术支持在产业链中占比加大。中游机器人本体是各种功能机器人的重要组成部分，承担机器人执行命令和运动的任务，但碍于整机设计难度大与投入成本高昂，中小企业多关注软件技术，并开始与系统集成商开展直接合作。来源：专家访谈，艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。智能机器人产业链产业链条通畅，软件系统与智能技术的产业角色占比提升2022年中国智能机器人产业链上游中游下游系统与技术支持感知系统语音识别位置识别机器视觉运动感知SLAM技术决策技术机器学习交互分析界面交互语音交互体感交互运动控制控制系统力控制智能控制核心部件传感器减速器专用芯片控制器伺服电机销售渠道行业媒体线下渠道线上渠道售后维修系统升级故障维修常规保养机器人主体制造云平台系统集成操作系统&应用开发网络通信解决方案行业应用182022.11 iResearch I智能机器人产业图谱来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。核心硬件传感器伺服系统减速器控制器芯片系统与技术支持本体制造&系统集成工业机器人安防机器人农业机器人公共服务机器人医疗机器人协作类移动、搬运类装配、焊接类手术类辅助服务类康复类SLAM机器学习机器视觉人脸识别语音识别192022.11 iResearch I传统机器人厂商依旧是产业核心主体，在核心部件制造领域拥有主导地位。智能技术企业的加入丰富了机器人的可用性，通过技术迁移，向多领域不断渗透。头部科技企业对机器人赛道的关注一方面可扩大企业投资版图；另一方面可赋能自身电商、消费娱乐的主要业务，侧面推动技术向工业等领域的落地应用。集成商依托业务理解优势，整合多方资源，为下游提供完整解决方案。来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。入局玩家类型领域玩家多元，相辅相成，促进产业整体繁荣智能机器人产业主要玩家类型产业模式核心优势企业类型u 工业智能化、数字化制造领域的骨干企业，深耕自动化生态多年，已形成完整机器人产业链闭环u 以视觉、算法类人工智能企业为主，提供云边端一体，软硬件协同，训练推理融合的智能硬件及软件平台u 种类多样，不仅涵盖传统机器人厂商、核心部件厂商，也有跨领域布局的智能制造数字化工厂l 涵盖机器人核心技术、核心零部件、本体产品、行业解决方案的全产业价值链l 连接业务数据、硬件设备与软件应用，提供以AI技术为核心的针对性解决方案l 理解客户需求，制定解决方案，负责项目的整体落地p 依托业务积累与自研能力，发展机器人核心技术与部件制造能力，搭建产业底层的护城河p 技术研发实力强，业务可覆盖多领域、多场景；业务积累反哺技术迭代，同时更易迁移新兴业务领域p 整合产业链环节不同厂商的优势能力，依托对场景的深度理解，为客户提供整体方案，为品牌快速拓展市场的提供入口集成商传统机器人厂商智能技术企业互联网企业代表企业u 以互联网科技头部企业为主，建立机器人研发基地，或投资潜力机器人企业p 业务覆盖广泛，拥有多样落地案例，行业认可度高；业务布局具有前瞻性，敢于尝试l 根据自身业务发展，投资相关领域机器人企业，提升业务的可拓展性，为核心业务下沉做铺垫p 新松、艾斯顿、广州数控、新时达等p 艾斯顿、哈工智能、美的集团等p 云从科技、深兰科技、灵动科技等p 腾讯、阿里、小米、百度等20中国智能机器人行业发展概述1中国智能机器人产业发展洞察2智能机器人典型应用领域分析3智能机器人行业典型企业案例4智能机器人行业未来趋势展望5212022.11 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。智能机器人应用生态全景图功能场景商业服务其他医疗工业装配搬运码垛焊接点焊涂胶喷涂物流加工分拣投料巡检打磨汽车制造3C电子金属加工家电生产化工行业服装生产芯片半导体装备制造能源行业清洁接待引导配送搬运消毒制作营销手术康复消毒测温耗材管理导引运送远程辅助导览娱乐代步信息问询施肥除草采摘分检收割播撒植保监测检修搜救测绘勘测酒店餐饮商场银行写字楼电影院展览馆商业物流超市公立医院私立医院康复机构种植养殖消防资源探采海洋探索救援应用领域22智能机器人应用领域工业领域医疗领域农业领域商业服务领域场景择选说明：综合机器人行业的宏观政策引导、市场主流产品应用领域、智能技术的渗透程度、场景的智能需求等因素，选定四大领域展开分析。232022.11 iResearch I作为机器人起源与最先落地的应用领域，工业机器人在整个机器人产业中占据重要地位。应用于工业自动化领域的机器人是具备自动控制、可重复编程、多用途功能的操作机器，多以固定或移动的方式被广泛应用于汽车制造、3C设备生产、金属机械加工、工业物流仓储、塑料化学产品生产等行业。机器人在效率、精度、质量、安全性等方面的优势有效缓解制造业劳动力成本不断上涨与产能无法及时满足需求带来的难题，并向新兴领域不断拓展延伸。智能制造是“工业4.0”的核心，机器人作为推进智能制造的重要载体与使能装备，在向“工业4.0”迈进的进程中扮演重要角色。注释：渗透程度：高中低来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。智能机器人：工业领域显著优势促使机器人向工业领域渗透，助推“工业4.0”进程工业领域机器人类别与应用价值行业渗透优势体现类别核心功能搬运机器人喷涂机器人装配机器人加工机器人洁净机器人焊接机器人减轻繁重体力劳动，降低危险事故概率轨迹灵活，速度快，防爆性高高精度，高柔顺性，工作空间小低成本、高效性、柔性高，满足复杂曲面加工加工超精密化焊接速度快、精度高、质量稳定物料、上下料、成型件等自动搬运作业表面涂覆工作柔性自动化装配打磨、抛光、切削等真空、洁净环境中的任务执行点焊、弧焊、激光焊接、复合焊接生产制造、物流业石油、化工、核工程等汽车、电子、家具、卫浴汽车、3C电子航空航天、仪器制造机械制造高速加工半导体、LED、太阳能医药、食品加工高汽车制造船舶桥梁、化工、金属加工等航空航天、海洋工程、核工程等工业4.0智能工厂智能化生产系统与过程；网络化分布式生产设施智能生产生产物流管理、人机交互、新兴技术应用等智能物流通过互联网、物联网，整合资源，降本增效利用信息化技术促进产业变革含义4 农业领域3 医疗领域2 服务领域1 工业领域242022.11 iResearch I2022.11 iResearch I“移动”功能是机器人智能化的直观体现。作为国民经济的重要支撑，物流行业与生产行业在数字产业升级中扮演重要角色，其对货物搬运、物料转移、智能转运的业务需求加速移动机器人的发展。2021年搬运类机器人的市场占比达到45%，在工业市场中占据最大份额。依托自主导航、多传感器控制、灵活作业的特点，移动机器人被广泛应用于柔性搬运传输、柔性加工装配与空间物品分拣等环节。以AGV/AMR为主要品类的工业物流机器人有望在2023年突破14万台销量，在未来占据更大市场。来源：艾瑞咨询研究院根据专家访谈、中国移动机器人产业联盟及公开资料研究绘制。工业机器人的智能移动顺应市场需求，适配柔性场景的移动机器人占据市场主导45%25%12%4%2%12%搬运焊接装配喷涂加工其他2021年中国工业领域机器人分类占比2019-2023年中国工业应用AGV/AMR销量来源：艾瑞咨询研究院根据专家访谈、中国移动机器人产业联盟及公开资料研究绘制。4 农业领域3 医疗领域2 服务领域1 工业领域3.3 4.0 7.2 11.0 14.0 21.2%80.0%52.8%27.3%2019202020212022e2023eAGV/AMR销售量（万台）增长率（%）252022.11 iResearch I相较于按照固定路线执行运输任务的自动导引车AGV，依托自身强大算力实现环境感知，兼顾规划导航、自主避障的自主移动机器人AMR在物料搬运任务中变现更为灵活、智能。易于部署的优势加速AMR进入市场，形成对AGV的替代趋势。工业物流场景进行自动化升级改造时需在优化解决问题方式的基础上兼顾成本控制，成本劣势是目前阻碍AMR渗透的主要因素；在精益生产等需要严格按照既定产线执行任务的场景中，自主选择的特性反而成为AMR准确运行的威胁。但伴随产品趋向成熟，与场景需求的适配度提升，AMR将成为企业的倾向性选择，侧面推动移动机器人的智能发展。来源：艾瑞咨询研究院根据专家访谈及公开资料研究绘制。工业机器人的智能移动短期内实现AMR对AGV的完全替代存在难度移动机器人的智能体现AGVAMRu 视觉导航u 激光导航u 视觉语义导航u 激光导航导航方式u 软件层面的地图绘制，难度较低部署难度u 铺设引导线、反光板等地标，改造复杂u 成本与难度随区域扩大而增加u 动态u 复杂适用场景u 业务固定u 任务简单u 轻量业务u 自主导航与路径规划u 多机协作效率高灵活程度u 设备增多时，引导线附近易发生堵塞，灵活性低u 偏高产品价格u 较低移动机器人主要品类对比移动机器人的“智”化历程市场驱动智能化方案柔性物流设备需柔性、灵活，适配形态丰富的多样化搬运需求降本增效用自动化、规模化、智能化系统减缓运营压力，提升配送时效执行控制人机交互环境交互+技术加持机器视觉定位建图导航规划u 二维码导航u 电磁感应导航u 部署周期短u 业务变化改造便捷处理系统u 车载计算机u 中控系统4 农业领域3 医疗领域2 服务领域1 工业领域262022.11 iResearch I伴随工业领域小批量、多品种、定制化的新业务需求逐步替代规模化、单一化需求模式，部署简单、成本友好、体积小、轻量化的协作机器人产线方案逐渐受到工业领域的追捧。协作机器人的出现使得机器人与人可共享工作空间，人机协作方式更进一步。2015年起，国内厂商纷纷布局协作机器人赛道，先后推出多款产品，并在近几年实现更新换代。安全性是人机协作的前提，智能控制是安全性的保障。智能技术的加持不断推进人机协作模式的演进，未来有望在兼顾成本、产品、性能等因素的同时，实现人机的深度共同作业。来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。工业机器人的趋势演进智能控制推进人、机迈向协同作业的更深层次协作机器人的兴起原因 传统工业机器人的部署过程较为复杂，依赖集成商定向设计，并需对操作人员进行严格培训 多数产线针对固定产品设计，需求变更可能导致系统的重新设计与部署 目标市场以大规模生产企业为主，生产线一经部署短期内无需变更 新兴市场的中小企业小批量、定制化、短周期、迭代快的业务特征对传统机器人方案提出新的要求 高精度、高速度自动化设备，需用围栏进行人机隔离，保障人员安全性 目前的柔性、灵活场景需要人机在同一区域交互执行作业，安全协作为新的需求重点需求适配人机协作协作机器人智能控制多模态融合控制p 以视觉、触觉为核心，进行感知模态信息融合p 全面、准确获取信息，进行运动预测与意图辨识p 依托神经网络等智能技术，加强作业执行中的主动性与稳定性交互力控制p 控制协作机器人与外界环境、与人的交互作用力p 依托阻抗控制方法调节交互过程中的位置偏差与力偏差p 交互力控制是提升协作机器人安全性的重要保障高精度控制p 约束控制系统的输入和状态,满足系统运行及安全性要求p 基于神经网络优化协作机器人系统模型的不确定性视觉感知控制p 基于2D、3D摄像头的信息采集，实现目标感知p 利用反馈的位置信息构建图像，形成当前位置与目标位姿的映射关系p 依赖关节控制器，实现机器人运动协作机器人的智能控制4 农业领域3 医疗领域2 服务领域1 工业领域部署成本27智能机器人应用领域工业领域医疗领域农业领域商业服务领域场景择选说明：综合机器人行业的宏观政策引导、市场主流产品应用领域、智能技术的渗透程度、场景的智能需求等因素，选定四大领域展开分析。282022.11 iResearch I注释：配送涵盖送餐、送物、迎宾、导览等功能的机器人，安防涵盖安防、巡检、报警等功能的机器人品类。来源：艾瑞咨询研究院根据专家访谈与公开资料整理绘制。智能机器人：商业服务领域洞察场景痛点，精准定位产品功能，服务机器人获得业界认可u 商业性服务工作重复性高，工作内容单一，人员流动性大，招聘难度高u 人员素质不均，需定期培训提升技能，培训成本高人员管理u 大范围清洁、消毒类工作，相同时间内，人工效率低u 送餐、引导类工作，人流、需求高峰时易出现服务人手不足的情况服务效率u 人工服务难以保证服务质量统一化，在酒店等要求严格场景下，易影响顾客体验u 人工执行清洁、消毒类工作难以监督服务品质稳定性服务质量u 疫情背景下，商业服务类场景倾向无接触服务u 常态化疫情防控，对服务行业运营转型提出新的要求外生因素展览馆交通枢纽商超场景痛点服务领域产品类型银行酒店写字楼餐饮商业服务领域痛点需求与产品类型65%18%6%3%8%2021年中国商业服务机器人细分市场占比其他安防类机器人清洁类机器人配送类机器人消杀类机器人作为机器人家族中的年轻成员，在机器视觉、语音识别、知识图谱等智能技术的加持下，服务机器人近年来发展强势，逐步向酒店、餐饮、零售、安防、巡检等领域不断渗透。成本、效率、服务质量等因素是商业服务行业的关注重点，机器人的加入为服务效率提升，服务质量统一，管理运营的智能化、现代化转型搭建桥梁。配送类、清洁类机器人在2021年商用服务市场中占据主导地位，获得业内更高认可。4 农业领域3 医疗领域2 服务领域1 工业领域292022.11 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院根据公开资料整理。服务机器人的智能体现灵活适配多样场景，兼顾服务与“数据抓手”角色商用服务机器人的智能应用作为直接触达使用群体的产品，服务机器人在改善招工困境、提升服务效率的同时，兼顾前端数据采集的功能，实时监控上传场景变量信息，为服务行业的数字化、系统化运营管理提供一线数据支持。依托智能算法，机器人在自主导航、智能作业、人机交互等维度展现的功能可覆盖商用服务场景的基本诉求。相较于标准化的工厂环境，服务场景的灵活性使得机器人产品形态呈现多样性，针对性适配场景确切需求。搭载多种传感器，全方位空间信息感知，躲避物品、顾客，降低碰撞概率，实现稳定运行运营管理支持跨区域自主消毒清洁作业，清洁模式依场景自主切换，可实现自主充电与滤水智能清洁自主乘梯依托电梯、闸机、门禁等设备物联通信，实现跨楼层、跨区域等空间变化场景的智能服务叠加语音识别技术与用户灵活互动，增强人机交互感，增进产品体验度拟人交互基于SLAM技术自主建图、定位，择选最优方案导航、规划行进路线自主导航实时记录配送、消杀数据，为数字化管理运营提供底层支持精准避障智能调度依据地面状态、人流密度、任务紧急情况，云端调度安排机器人运行部署迎宾送餐导览除污地面保养洗地商用服务机器人酒店配送机器人室内清洁机器人半室外清洁机器人紫外线消毒机器人雾化消毒机器人餐饮送餐机器人推尘空气消毒物表除菌智能体现场景价值l 节省人力：降低人工重复性跑腿配送l