2023中国公共服务机器人产业链研究报告.pdf

2023中国公共服务机器人产业链研究报告目录C O N T E N T S中国公共服务机器人分类及产业背景1.1 中国公共服务机器人概念界定1.2 中国公共服务机器人驱动因素1.3 中国公共服务机器人产业链构成01中国公共服务机器人产业链上游分析2.1 产业链上游企业图谱2.2 公共服务机器人环境感知模块2.3 公共服务机器人运动控制模块2.4 公共服务机器人人机交互模块02中国公共服务机器人产业链中、下游分析3.1 公共服务机器人中下游企业图谱3.2 公共服务机器人分类应用及商业模式3.3 公共服务机器人代表企业及优势3.4 公共服务机器人产业园支持03中国公共服务机器人发展趋势4.1 中国公共服务机器人技术发展趋势4.2 中国公共服务机器人市场拓展趋势04亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)目录C O N T E N T S中国公共服务机器人分类及产业背景1.1 中国公共服务机器人概念界定1.2 中国公共服务机器人驱动因素1.3 中国公共服务机器人产业链构成01中国公共服务机器人产业链中、下游分析3.1 公共服务机器人中下游企业图谱3.2 公共服务机器人分类应用及商业模式3.3 公共服务机器人代表企业及优势3.4 公共服务机器人产业园支持03中国公共服务机器人发展趋势4.1 中国公共服务机器人技术发展趋势4.2 中国公共服务机器人市场拓展趋势04中国公共服务机器人产业链上游分析2.1 产业链上游企业图谱2.2 公共服务机器人环境感知模块2.3 公共服务机器人运动控制模块2.4 公共服务机器人人机交互模块02亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)4u 机器人（Robot）是具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可以在其环境中运动以执行预定任务的执行机构。u 中国于2021年正式实施的新国标GB/T 39405-2020从五个维度对机器人进行分类。根据应用领域，机器人可分为五大类，其中公共服务机器人是和工业机器人相对应的一大类别；根据服务对象的不同，公共服务机器人还可以分为餐饮、讲解引导、多媒体、其他公共服务机器人等。数据来源：国标GB/T 39405-2020，亿欧智库公共服务机器人概念界定中国标准：我国在1997年、2013年和2020年也制定过三版机器人分类标准，本次2020年新标准根据应用领域将机器人分为工业机器人、家用服务机器人、公共服务机器人、特种机器人和其他应用机器人。亿欧智库：最新版中国国标对机器人分类个人/家用服务机器人公共服务机器人工业机器人特种机器人其他应用机器人餐饮机器人讲解引导机器人多媒体机器人公共游乐机器人公共代步机器人商用清洁机器人商业教育机器人农业机器人其他公共服务机器人亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)5数据来源：专家访谈，亿欧智库政策扶持、劳动力人口、经济发展、品牌商业需求均为公共服务机器人发展的驱动因素政策扶持经济发展商业需求u需求：第二产业、第三产业增加值占比超过90%，工业、餐饮、酒旅、医疗、教育行业都有望拉动对公共服务机器人的需求量。u供给：居民人均可支配收入的提高代表着居民消费能力的提高，但前提是出现合适的产品；随着新科技产品的发明，新的需求也会出现，例如扫地机器人可以在一定程度上替代人工进行家庭清洁服务，因此在一二线城市逐渐普及。u塑造品牌形象：当消费者给品牌贴上“机器人”的标签，无论是猎奇心理的新客户还是偏爱机器人的旧客户，在做消费决策都会最先联想到此类品牌。据亿欧访谈结果，酒店机器人的使用会吸引顾客重复下单，尤其是带孩子的顾客出于儿童娱乐的目的更喜欢选择有机器人服务的酒店。u提升客户体验：拥有机器人的酒店可以提供配送服务，帮助住客省去麻烦社会因素u人口老龄化：60岁以上、65岁以上人口占比逐渐走高，2020年分别为18.7%和13.5%，我国已经进入老龄化社会（65岁以上人口占比在7%以上）。这意味着未来养老服务、医疗服务的需求将暴增，或将带动公共服务机器人的发展。u人工成本走高：全国就业人员平均工资逐渐走高，尤其是互联网浪潮下，本身工厂工资就不占优势的情况下，如果要招到人员，还需提高工资水平，清洁、餐饮、酒店等服务业招工难问题普遍存在，多家企业为招聘员工都会放宽最高年龄限制，导致这些行业从业人员的平均年龄偏高。u劳动供给减少：一方面，人口自然增长率、出生率、劳动力人口、劳动人口占比逐年走低，劳动供给总量上趋于萎缩；另一方面，新时代的年轻人不爱“走进工厂”，也不喜欢“低端服务业”，就业上更倾向于第三产业。因此，单一、重复、枯燥、高危的工种可以选择机器人替代人工。机器人整体和细分领域方针政策被提及“十四五”机器人产业发展规划、“十四五”智能制造发展规划、“十四五”规划鼓励机器人产业创新发展2021-2022机器人运用推进政策出台2019-20202023“机器人+”应用行动实施方案提出加快推进机器人应用拓展亿欧智库：中国公共服务机器人四大驱动因素亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)6u 公共服务机器人产业链可分为，上游核心零部件、软件系统开发、中游机器人本体制造、下游机器人分销商与各场景商业用户。u 公共服务机器人产业链符合“微笑曲线”理论，产业链附加价值集中于上游核心技术部分以及中游机器人厂商对下游用户的商业行为，中游机器人整机制造商一般具备部分上游核心技术。数据来源：亿欧智库公共服务机器人产业链价值集中于上游核心技术与下游商业服务环节上游减速机伺服电机控制器传感器芯片核心零部件中游（本体制造）商用清洁机器人商用教育机器人餐饮机器人讲解导引机器人多媒体机器人农业机器人公共服务机器人.环境感知操作系统运动控制软件系统集成人机交互教育娱乐清洁餐饮医疗安防银行政务.商业用户（应用场景）下游制造业“微笑曲线”增加值价值链技术研发创新核心零部件核心系统集成组装制造销售品牌渠道服务生态公共娱乐机器人公共代步机器人.机器人产业园区亿欧智库：公共服务机器人产业链结构亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)目录C O N T E N T S中国公共服务机器人分类及产业背景1.1 中国公共服务机器人概念界定1.2 中国公共服务机器人驱动因素1.3 中国公共服务机器人产业链构成01中国公共服务机器人产业链中、下游分析3.1 公共服务机器人中下游企业图谱3.2 公共服务机器人分类应用及商业模式3.3 公共服务机器人代表企业及优势3.4 公共服务机器人产业园支持03中国公共服务机器人发展趋势4.1 中国公共服务机器人技术发展趋势4.2 中国公共服务机器人市场拓展趋势04中国公共服务机器人产业链上游分析2.1 产业链上游企业图谱2.2 公共服务机器人环境感知模块2.3 公共服务机器人运动控制模块2.4 公共服务机器人人机交互模块02亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)45%40%15%70%22%8%环境感知与运动控制人机交互其他8u 中国公共服务机器人包含三大核心技术模块：环境感知、运动控制和人机交互。环境感知模块主要依靠如激光雷达、毫米波雷达、摄像头等各类传感器，实现对内外部环境状态信息的获取，以控制与决策提供数据依据；运动控制模块主要依靠控制器、伺服系统、减速机、芯片等硬件实现派发的位置指令、速度指令；人机交互模块主要依靠多模态信息理解交互技术，对输入信号作出反馈，满足使用者的意图。u 其中，人机交互和其他基础软硬件基本实现自研。以往，环境感知和运动控制模块会有部分企业选择外采，但随着技术的进步以及成本考虑，现在多数机器人企业也实现了环境感知和运动控制模块的自研。数据来源：专家访谈，亿欧智库运动控制、环境感知与人机交互是公共服务机器人三大核心技术模块亿欧智库：核心模块自研与外采成本结构对比环境感知毫米波雷达激光雷达摄像头空间GPS人机交互语音交互体感交互运动控制芯片伺服系统控制器减速机外圈：外采环境感知与运动控制模块内圈：部分自研环境感知与运动控制模块亿欧智库：公共服务机器人核心技术模块亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)9公共服务机器人产业链上游图谱减速机伺服电机控制器芯片体感交互语音交互传感器（雷达、摄像头、GPS）运动控制环境感知人机交互亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)10u 环境感知技术作为公共服务机器人中最重要的技术模块之一，与机器人的地图构建、运动控制等功能密不可分。环境感知是机器人“感知+运控+交互”技术体系中的基础和前提。u 环境感知模块的基础硬件是各类不同的传感器，他们充当了机器人的五官，收集不同的测量信息；SLAM算法（Simultaneous Localization and Mapping）用于融合收集的信息数据，以确定机器人在未知环境中的位置，并构建一张环境地图，通过SLAM技术机器人可以在未知环境中进行自主探索和导航。数据来源：思岚科技，亿欧智库环境感知模块中基于激光雷达或视觉传感器的SLAM算法是核心环境模块（环境信息采集和信息融合，例如距离、位姿）物体识别与位姿计算模块机器人定位模块（机器人当前位姿）地图构建路径规划和导航模块运动执行模块（底盘）外部传感器：例如红外传感器、超声传感器、视觉传感器SLAM（即时定位与地图构建）内部传感器（位姿推算）亿欧智库：环境感知模块智能机器人在人们日常生活中已逐步普及，并且近几年呈现了应用面不断扩大、使用数量持续增长的态势。其中核心推进因素之一是核心传感器（如激光雷达）的自主国产化不断降低成本。另一方面，智能机器人需要在复杂多变的日常环境中进行工作，自主的移动行走能力的好坏决定了产品能否胜任场景的需求。行业经过几年的发展，已从原先的试探摸索阶段进入了追求成本效率的下半场。为实现可靠、智能的自主移动，单一家企业可以利用行业现有资源，整合成熟可靠的现有的移动能力方案以及其他技术方案，从而专注于具体机器人业务领域的推进将成为趋势。这可以促使行业上下游相互配合，各自做自身擅长的事情，从而实现更高的效率和资源利用率。陈士凯思岚科技联合创始人CEO亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)11u 不同SLAM算法的具体细节会有所不同，但是基本结构类似，可分为前端和后端。以谷歌开发的二维SLAM算法Cartographer为例：算法在前端完成占据栅格地图的构建，得出激光雷达扫描帧的最佳位姿后，将扫描帧插入到子地图中，得到局部优化的子地图并记录位姿；后端根据扫描帧间的位姿关系进行全局的地图优化，得出闭环扫描帧在全局地图中的最佳位姿。数据来源：CSDN，亿欧智库环境感知的核心SLAM算法基本结构可分为前端和后端激光雷达数据里程计数据IMU数据固定帧位姿体速滤波器自适应体速滤波器扫描匹配运动滤波器静止舍弃姿态外推器IMU跟踪器姿态估计子地图体素网格更新局部SLAM姿态观察如通过，则将点云插入到两个活动子地图中计算约束稀疏姿态调整推断所有后来添加的姿势全局SLAM插入结果运动传感器数据输入后端前端从传感器中获取原始数据，并将这些数据与已有地图进行关联，从而确定机器人轨迹的过程。数据采集：通过传感器获取机器人周围环境的数据，如激光点云数据、图像数据等 数据时空同步：将从不同传感器或不同时间戳接收到的数据进行同步，以便后续配准 特征提取：从采集的数据中提取用于建图的特征点，如关键点、特征描述子等 数据融合：将不同传感器获取的数据融合起来，提高建图的准确性和稳定性 数据关联：将当前帧的特征与之前的地图，或者其他帧之间的特征进行匹配，以确定机器人的运动轨迹 运动估计：通过数据关联得到机器人的运动轨迹，可以是平移、旋转等运动根据前端获取的运动轨迹和地图信息，对机器人的状态、地图和传感器误差等进行估计和优化的过程。非线性优化：通过非线性最小二乘法等，对机器人姿态和地图进行优化，使得机器人的位置和地图更加准确 回环检测：识别机器人经过的相似位置，避免累积误差的产生。可以有效降低机器人的定位误差，提高SLAM算法的精度和鲁棒性亿欧智库：环境感知模块前后端基本算法结构亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)12资料来源：浙商证券，公开资料，亿欧智库传感器种类多样，激光雷达与摄像头是两类机器人感知方案的核心硬件u 机器人实现自主移动功能的方式与自动驾驶场景类似，大多通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、GPS这五类传感器及其之间组合。u 机器人感知方案分为视觉感知与激光雷达两种，纯视觉感知核心为机器视觉，利用摄像头实现环境扫描，而激光雷达可在现有技术条件下实现快速3D建模，精准还原环境信息。亿欧智库：传感器工作原理亿欧智库：各类型传感器对比传感器类型 探测距离成本精度优点缺点激光雷达100米1000美元极高测量精度高、抗干扰强成本高，大雾、雨雪天气效果差摄像头50米10美元一般成本低、可以通过算法实现各种功能易受光影影响，算法要求高毫米波雷达250米200-300美元较高不受天气影响、性价比高价格低、休积小识别行人、道路指示能力弱超声波传感器3米10美元左右高近距离停车应用极佳无法进行远距离探测红外线3米100美元左右短距离高夜视效果极佳无法获得周围障碍物的位置信息外界环境视觉1视觉2超声波传感器红外接近觉力觉触觉立体视觉景物识别地标识别障碍探测目标物测探融合内部传感器环境模型定位环境模型路径规划避障操作规划任务规划：执行机构控制指令感觉功能亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)13u 激光雷达（Light Detection And Ranging，简称“LiDAR”）即光探测与测量，是一种集激光、全球定位系统（GPS）和 IMU（Inertial Measurement Unit，惯性测量装置）三种技术于一身的系统，用于获得数据并生成精确的 DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）。精准、快速、高效是激光雷达的最大优势，测距精度达厘米级。u 激光雷达下游应用主要集中于无人驾驶（L4&L5）、高级辅助驾驶（L3&L2）、车联网与机器人四大领域。公共服务机器人市场对激光雷达的性能要求低，但成本敏感度高。数据来源：禾赛科技，浙商证券，亿欧智库亿欧智库：激光雷达信息处理单元的组成和比较公共服务机器人对激光雷达性能要求不高，对成本较为敏感亿欧智库：高级辅助驾驶与公共服务机器人对激光雷达需求对比激光器发射激光脉冲多通道激光驱动芯片驱动激光器发射激光脉冲FPGA（主控单元）时序控制、波形算法处理、激光雷达其他功能模块控制高精度数字化芯片ADC/TDC数字化采集，模拟信号到数字信号转化多通道模拟前端芯片高速模拟开关实现通道选通以及实现模拟信号放大探测器接收回波信号控制控制激光SoC芯片单片集成探测器、前端电路、波形数字化、算法处理、脉冲控制等功能，能够取代主控芯片回波模拟信号放大后的模拟信号数字信号控制现阶段主控芯片FPGA为行业主流，远期企业自研SoC有望逐步替代。比较条目高级辅助驾驶公共服务机器人最远测距要求中/远中价格敏感度高中对激光雷达供应商的算法需求高中/高车规化要求高低与承载装置的外观集成度高低 公共服务机器人对激光雷达性能要求较低，相应的成本也较低，目前国内激光雷达厂商能够将公共服务机器人的激光雷达成本控制在千元级别。目前FPGA主控芯片市占率较高，但随着主流厂商对于性能及整体系统需求的提升，下一步的发展方向将探测器、前端电路、算法处理电路、激光脉冲控制等几个不同模块集成在一块芯片（SoC）内，同时进行数据的采集与处理，甚至直接输出点云图像。亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)14u 中国激光雷达厂商业务布局触及海外市场，虽然激光雷达主要市场集中于智能驾驶领域，但中国机器人领域激光雷达市场规模未来到2025年可达93亿元人民币。u 激光雷达未来发展将着重于降低元器件数量和复杂度以达到简化供应链与降低成本的目的，目前在中国市场中禾赛科技与速腾聚创能够与海外供应商分庭抗礼，具有一定市场份额优势。数据来源：Yole，禾赛科技，亿欧智库应用于机器人的激光雷达未来增速高，中国企业在全球激光雷达市场具备份额优势亿欧智库：中国激光雷达市场龙头企业与技术壁垒提升质量，通过自研芯片，可以让激光雷达元器件数量从大约1000个降至大约100个，从而大幅降低产品复杂度、提升产品质量。简化供应链。激光雷达元器件数量的大幅降低意味着激光雷达供应商数量的随之降低，关键供应商的数量一下从大约100个降低至仅仅只有10个左右。降低成本，激光雷达元器件和供应商数量的大幅降低，带来的是显著的降本效应，其单线成本可以降低约10倍。目前中国激光雷达市场龙头供应商：禾赛科技激光雷达扫描技术决定了扫描频率、扫描范围、采集数据量等关键参数的高低，目前机械式-半固态-全固态的是行业发展趋势，简化硬件，实现高性能、低成本就是激光雷达厂商的重点研究课题。Velodyne速腾聚创行业开拓者，多年的制造经验形成生产规模效应，公司特有的微型激光雷达阵列和定制ASIC能够以低成本实现大规模生产。重视芯片化和算法感知的发展，公司自有产线有更强的成本及质量把控能力，且成立芯片部门进行SoC芯片研发。软硬件同步推进，最大限度的实现激光雷达硬件的性能，进而提升产品的性价比；率先进军半固态雷达市场，具备先发优势。3.6 5.0 9.3 35.9 93.3 202120222023E2024E2025E亿欧智库：中国公共服务机器人激光雷达市场规模（亿元）CAGR 125.58%亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)15u 禾赛科技产品广泛应用于支持高级辅助驾驶系统（ADAS）的乘用车和商用车，以及自动驾驶汽车，也致力赋能各类机器人应用，例如无人配送车和封闭区域内的物流机器人等。u 截至2022年底，禾赛科技的激光雷达产品累计交付量超过10万台，客户包括全球主流汽车厂商、自动驾驶和机器人公司，遍及全球40个国家、90 多个城市。数据来源：禾赛科技，亿欧智库禾赛科技，全球化的激光雷达研发与制造企业禾赛&白犀牛智达：安全上路的“秘密武器”城市公共道路的路况十分复杂，白犀牛无人配送车提供常态化服务，因此在各种条件下都要运营。为实现在复杂的公开道路上精准看路、安全行驶，白犀牛无人车选择采用禾赛Pandar系列产品作为感知系统中的主激光雷达。保证白犀牛无人车的感知系统不受噪点干扰，更加智能安全。测远能力达到200m（10%反射率）产品稳定性得到充分保证，使用寿命长。FMCW系列GT系列PandarGT微光学工艺光电器件FT系列PandarFT算法技术激光需达感知算法多传感器融合技术感知套件&算法系列Pandora,PandarMind量产化通用技术自动化校准/装调量产测试技术机械旋转式系列PandarXXX、PandarQT、PandarXTST系列PandarSTLiDAR专用芯片发射驱动芯片模拟前端芯片单片集成芯片产品设计通用技术硬件系统设计编码抗干扰技术近距离增强技术波形处理算法先进工艺物理设计线束非均匀分布功能安全/同络安全车规设计整体旋转转镜微振镜电子扫描以生鲜&商超即时配送为切入点，白犀牛建立起技术和运营互为牵引的闭环迭代模式，率先实现了L4级自动驾驶技术的规模化落地应用。痛点&方案功能&效果完全抗干扰功能通过主动加密技术，每一束激光都有独特“密钥”，只有在识别到是自己发出的特定加密信号才会形成点云。令无人车更早发现障碍物，使得无人车安全行驶速度大幅提升。经过严格出厂性能测试与可靠性测试亿欧智库：禾赛科技激光雷达主要核心技术亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)16u 摄像头可以说是公共服务机器人的“眼睛”，是实现机器视觉功能的核心传感器，主要可分为普通单目、单目结构光、普通双目、单目ToF、双目结构光以及普通双目摄像头。u 摄像头的下游应用行业与场景十分广泛，随着深度学习、3D视觉技术、高精度成像技术和机器视觉互联互通技术的持续发展，机器视觉的性能优势将进一步加大，在机器人上的应用有望快速发展。数据来源：国盛证券，亿欧智库亿欧智库：以摄像头为核心的机器视觉工作原理摄像头是实现机器视觉的核心传感器，主要可分为四类亿欧智库：各类摄像头性能与成本对比物体芯片算力支持输入采集数据输出结果相机/镜头模型训练优化普通单目单目结构光单目ToF双目结构光普通双目检测距离远近近近远分辨率高中低中高精度低高高高中视角广窄窄窄广帧率高低中低中功耗低高高高中成本低高高高中亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)17u 当前2D机器视觉市场规模增速相对较低，3D机器视觉的崛起将一定程度提振国内机器视觉市场增长。u 近年机器视觉市场中，龙头厂商均有较为亮眼的业务增速，尤其是国产厂商，如海康机器人机器视觉业务在2021年实现超过100%的增长，国内业务规模超过基恩士、康耐视，位居市场份额第一，其他国产厂商如奥普特、华睿科技亦有较高的增速。u 当前机器视觉行业技术力提升有所缓和，品牌与渠道管理能力成为决定市场份额的关键要素。72.8 83.9 120.9 156.1 217.2 281.0 350.5 4.9 6.8 10.5 17.9 30.8 56.7 97.5 20192020202120222023E2024E2025E3D视觉2D视觉数据来源：凌云光，亿欧智库亿欧智库：中国机器视觉企业市场规模（亿元）机器视觉市场规模未来增速将会回升，中国机器视觉企业竞争力优秀亿欧智库：中国机器视觉市场龙头企业与技术壁垒CAGR2019-2025E2D视觉30.0%3D视觉64.4%2D视觉逐渐无法满足对复杂对象识别和尺寸测量精度日益增加的要求，因此也催生了3D视觉的增长。从2D转向3D，需要所获取信息质量和数量的飞跃。相对来说，2D视觉市场积淀深，3D视觉方案只有达到一定的成熟度，才可以全面实现2D向3D的转变。受高精度要求机器视觉下游仍以3C行业为主，尤其是PCB、面板、半导体等，目前随着新能源行业的快速发展，成为新的增长极，同时医药、食品等领域应用也在兴起。目前中国机器视觉市场龙头供应商：海康机器人机器视觉市场的行业壁垒包括技术复杂性、数据需求、专用设备成本、高研发和生产成本、品牌认知和法规合规等。新进入者面临技术、资源和竞争挑战。基恩士康耐视在保证技术创新、产品多样性、算法和软件优势的同时，具备覆盖全球的直销网络与用户支持。治理结构优秀，并持续高水平的研发投入，与顶尖科研机构合作，确保其机器人技术的准确性和高质量。以视觉软件为核心，持续布局下游应用，独立自主的软件平台已成为康耐视核心竞争力，在基于深度学习领域的产品开发方面做了大量投入。亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)18u 海康机器人是面向全球的机器视觉和移动机器人产品及解决方案提供商，业务聚焦于工业物联网、智慧物流和智能制造，构建开放合作生态，为工业和物流领域用户提供服务，以创新技术持续推动智能化，引领智能制造进程。u 海康机器人曾获得视觉系统设计创新奖VSDC 2021-白金奖和金奖、中国智慧物流与智能制造装备技术优秀品牌等荣誉，授权专利数597件、软件著作权38件，业务覆盖国家数超过50个。数据来源；海康机器人，亿欧智库海康机器人，面向全球的机器视觉和移动机器人产品及解决方案提供商亿欧智库：海康机器人主要产品亿欧智库：青山工业变速器工厂全流程智能制造项目项目亮点5G+AMR，创新应用落地青山工业与海康机器人共同探索并实现“5G+移动机器人”的落地应用，极大提升了其在数据漫游环境下运行的稳定性。集群调度，多车型协同809无尘车间中，潜伏与叉取AMR，通过RCS-2000在同一地图下统一调度，实现多车型混行作业，多导航方式间平滑切换。多系统集成海康机器人RCS-2000与上层管理系统LES、客户WCS无缝对接，实现自动化设备的高精度对接，完成资源的统一调度。项目收益：省时、省心、增值 通过设备自动对接，实现自主叫料，减小线边物料缓存，节约线边缓存面积约30%。物料从入库至上线生产、空盛具返空等，整个配送及对接过程实现无人化，减少配送人员。通过RCS系统与上层LES系统对接，消除信息孤岛。机器视觉工业相机智能相机智能读码器立体相机视觉控制器视觉组件镜头光源面向全球的移动机器人机器视觉产品提供商移动机器人叉取机器人料箱机器人潜伏机器人移/重载机器人系统组件软件平台亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)19u 机器人的三大核心零部件：控制器、伺服系统、减速机都应用于运动控制模块中，运动控制模块则赋予了公共服务机器人按需求进行运动的能力。数据来源：英飞凌，专家访谈，亿欧智库运动控制赋予机器人按指令运动的能力，控制器、伺服系统与减速机是核心零部件控制系统处理器、关节伺服控制器人机交互系统驱动系统液压、气动、电动、机械传动结构机械结构系统手部、腕部、臀部、腰部、几座工作对象机器人-环境交互系统亿欧智库：机器人运动控制模块组成环境感知控 制 模 块中央控制单元微控制器存储器SRAMpSRAMF-RAMnvSRAMNOR Flash连接蓝牙/BLEWiFi二合一嵌入式蜂窝SIM卡安全加密和认证高可靠NOR FlashCAN收发器I/O拓展接口集成控制IC&栅极驱动器存储器CAN收发器控制器&电机控制引擎集成控制IC&栅极驱动器&MOSFETs栅极驱动器单相/两相六相集成驱动器&MOSFETs三相逆变器MOSFETs双栅MOSFETs无刷电机控制集成控制IC&栅极驱动器CAN收发器控制器集成驱动器&MOSFETs栅极驱动器单相/两相四相逆变器MOSFETs双栅MOSFETs有刷电机控制M热防护速度传感器有刷直流电机无刷直流电机位置传感器M某机器人厂商研发总监对普通的公共服务机器人厂商来说，许多硬件是自研的，其他一些非自研的标准件成品，比如减速机、电机等，国内产品可以满足我们的需求；而在高精尖的一些产品上，比如特斯拉人形机器人或是波士顿动力产品，国内技术相较于国外还有一定差距。亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)20u 控制器是机器人的大脑，负责发布和传递动作指令。包含硬体及软体两部分。硬体是工业控制板卡，软体则是控制演算法。一般较成熟的机器人厂商多半自行开发控制器，以保障品质的稳定性及产品的维修体系，因此也是各机器人制造商的核心技术所在。u 运动控制器结构由微处理器、存储器等硬件，固化在微处理器、存储器等固件，以及实时操作系统、运动控制指令编译器等软件和算法构成。运动控制器主要对轨迹、位姿、位置、速度和加速度实施控制。数据来源：固高科技、雷赛智能，亿欧智库控制器是机器人运动控制模块的指令核心分类特点应用领域PLC控制器系统简单，体积小，可靠性高，但不支持复杂算法用于圆周运动或直线运动的控制，广泛应用于各种机械、机床、机器人和电梯等行业嵌入式控制器涵盖从简单到复杂的各种运用，具有应用灵活、稳定性高、定制性强、价格便宜、操作和维护方便的特点在针织机械、激光、切割、点胶机等设备制造行业有广泛的应用PC-Based控制卡系统通用性强、可拓展性强，能够满足复杂运动的算法要求、抗干扰能力强，可供用户根据不同的需求应用于电子、半导体、工业机器人、包装等领域亿欧智库：运动控制器结构与原理亿欧智库：主流控制器产品比较微处理器存储器接口电路通信接口电源固化在微处理器、存储器、可编程逻辑器件等元件中的软件实时操作系统运动控制指令编译器运动控制参数的预处理及优化运动控制函数通信管理等模块硬件固件软件运动控制器轨迹姿态位置速度加速度亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)21u 随着中国制造业的发展和升级，工业自动化的需求将持续增加。运动控制器在机器人、自动化生产线和其他工业应用中起着关键作用，因此市场需求将持续扩大，但由于预计到2025年，中国运动控制器市场将平缓增长，市场规模有望突破33亿元人民币。这将为相关企业和行业带来巨大的商机和发展潜力。u 外资企业早期就进入了中国市场，并在机器人控制器领域取得了较大的市场份额，一些外资企业在全球范围内享有较高的品牌知名度和认可度。中国机器人控制器市场目前主要以外资企业为主导，截至2021年，中国机器人控制器市场的CR4超过50%。数据来源：亿欧智库、GlobeNewswire、浙商证券中国机器人用控制器市场由外资企业主导亿欧智库：中国控制器市场龙头企业与技术壁垒2020 年基于PC的运动控制器、专用控制器、PLC控制器在中国的市场份额占比分别为34.6、37.8和27.6。在一些行业中，PC-Based或专用控制器正逐步替代PLC；专用控制器在传统切削机床、工业机器人领域发展较快。我国机器人控制器行业发展相对成熟，是机器人行业中与国外技术差距最小的关键零部件产品。国内知名的工业机器人生厂商均自主研发了自家的控制系统，包括新松机器人、埃斯顿等公司，也诞生了一批专业的控制系统服务商。目前中国控制器市场龙头供应商：发那科控制器涉及复杂的控制算法和软硬件集成。机器视觉市场的行业壁垒包括技术复杂性、硬件平台、控制算法、二次开发平台的易用性和市场认可和知名度。库卡ABB对客户需求敏感，响应快速，拥有一支高素质的服务团队，并以“服务+产品”为核心，拥有超5000件专利。在核心零部件自研方面投入巨大，因此拥有了较大的毛利优势，并在商业方面进行积极的海外业务布局。通过全球专家网络型企业设计,面向客户的技术创新,全球领先的工业信息控制技术以及高效的信息管理系统形成核心竞争力。24.2 25.1 26.5 27.7 29.0 30.6 31.9 33.8 20182019202020212022 2023E 2024E 2025E亿欧智库：中国公共服务机器人控制器市场规模（亿元）CAGR 4.86%亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)亿欧智库-张富强(127607)高性能机器人运动学、动力学计算周期达到1ms；支持大多数常见机器人构型运动学22u 固高科技于1999年由香港科技大学的李泽湘、高秉强、吴宏三位机器人、微电子和运动控制领域的国际知名学者和专家所创办，是亚太地区首家拥有自主知识产权,专业从事运动控制及智能制造核心技术研究与开发的高科技企业，是国内外全互联智能制造综合解决方案提供商之一。u 迄今，固高科技为近60个行业、2000多家客户、200多家系统集成商累计完成运动控制系统部署超过50万套。国内营销服务网络已遍及北京、上海、苏州、武汉、洛阳、西安等各大城市，为客户提供快速、优质的服务。海外市场延伸至东南亚以及欧美等十几个国家和地区。数据来源：亿欧智库、固高科技固高科技，由知