服务机器人行业分析报告.docx

1、服务机器人行业分析报告2015年服务机器人行业分析报告2015年8月服务机器人应用广泛。国际机器人联合会（IFR）定义服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人分为个人/家庭机器人（Personal/Domestic Robot）和专业机器人（Professional Service Robot）。服务机器人广泛应用于个人、家庭、娱乐休闲、医疗、农业、检修、物流、救援、公共安全和国防等。服务机器人市场是蓝海，巨头引领互联网技术从虚拟走向现实区别于工业机器人稳定的市场格局和可以预见的行业空间，未来服务机器人市场是一片蓝海。发达

2、国家重视机器人的发展，美国、日本、韩国和欧盟纷纷制定服务机器人发展规划。谷歌、亚马逊、微软等巨头率先布局服务机器人，强化了互联网技术对服务机器人的渗透，有可能实现跨虚拟世界和现实世界的“统治”。2014-2017 年全球服务机器人市场规模约300 亿美元。IFR 统计，2003-2013 年全球工业机器人销售额复合增速为9.5%，而服务机器人复合增速达到23.6%，未来全球服务机器人市场占将超过工业机器人成为主流。IFR 预计，2014-2017 年全球服务机器人需求总量将达到3160 万台/套，其中专业服务机器人13.5 万台/套，个人/家庭服务机器人3150 万台，服务机器人市场总规模约3

3、00 亿美元；其中专业服务机器人为189 亿美元，个人/家庭服务机器人110 亿美元。五大领域驱动国内服务机器人市场成长。服务机器人科技发展“十二五”专项规划重点发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务。结合国内企业及机构在服务机器人的研发及产品储备、市场需求，国内服务机器人市场将由个人/家庭服务机器人、医疗服务机器人、物流系统服务机器人、公共安全及特殊应用机器人和军用服务机器人驱动。美国公司引领服务机器人发展，国内服务机器产品崭露头角美国iRobot、Intuitive Surgical 和波士顿动力等引领了全球服务机器人的发展。2006-2013 年iR

4、obot 家庭服务机器人收入由1.12 亿美元增长到4.27 亿美元，复合增速21%。2004-2013 年Intuitive Surgical 医疗服务机器人收入复合增长率为36.37%，产品毛利率维持在70%左右、净利率在30%左右。2014 年底Intuitive Surgical市值约200 亿美元。近年来，国内企业和机构在服务机器人方面进行研发与产品储备，形成了一些具有市场前景的热门产品。一、服务机器人应用广泛，全球IT巨头战略布局机器人1、服务机器人发展趋向于智能化和网络化根据 ISO 的定义，所谓机器人是具备两个及以上自由度，并按照程序语言在既定的环境中执行具体任务的机器。国际机

5、器人联合会（IFR）定义，机器人是一种半自主或全自主工作的机器设备，它能完成有益于人类的工作。业内学者认为，机器人是一个具有移动、感知、智能的机器，能够帮助人类在复杂不确定的环境中自主或半自主地完成相应任务。机器人按其应用的环境分为工业机器人和服务机器人。应用在生产过程为工业机器人，服务在特殊环境为专用服务机器人，服务于个人或家庭为家用机器人。根据ISO-8373-2012 的定义工业机器人是指能够自动控制、可重复编程，有3 个及以上自由度，可以在固定或移动平台上实现人类要求的工艺步骤，包括但不限于制造、检验、包装和装配等。国际机器人联合会（IFR）定义服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器

6、人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。中国国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-202年）中对智能服务机器人定义为：“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。” 德国生产技术与自动化研究所（IPA）定义服务型机器人是一种可以自由编程的移动设备，它至少应有三个运动轴，可以部分或全自动地完成服务工作。服务机器人分为个人/家庭机器人（Personal/ Domestic Robot）和专业机器人（Professional Service Robot）。个人/家庭机器人指服务于人的机器人，如助老助残机器人、康复机器人、清洁机器人、护理

7、机器人、教育娱乐机器人等。专业服务机器人指在特殊环境下作业的机器人，如核电站事故检测与处理机器人、消防机器人、外科手术机器人、极地科考机器人、反恐防暴机器人、军用机器人及救援机器人等。服务机器人帮助人类完成有益于健康的任务，应用领域非常十分广泛。个人/家庭服务机器人主要用于吸尘、玻璃清洗、草坪割草、教育培训和助老助残，此外家庭安全监护和个人交通导航类也有应用。专业服务机器人主要用于保卫、救援及灾难防御、奶牛挤奶、建筑与拆迁、物流系统和专业医疗等。未来随着机器人技术的快速进步以及生产成本的下降，服务机器人将广泛进入到各个家庭以及医院、办公室、学校、体育娱乐场馆等，与人类的关系更加紧密的领域。目前

8、国际上服务机器人主要由美、日、中、德、韩五国主导着全球技术的研发。技术发展主要趋势为智能化、标准化、网络化，并呈现三大态势：一是由简单机电一体化装备，向以机电一体化和智能化等方面发展；二是由机器人单一作业向群体交流、远程学习和网络服务等方面发展；三是由研制单一复杂系统，向将其核心技术、核心模块嵌入于先进制造等相关装备方面发展。随着社会经济的进步以及机器人技术的发展与成熟，个人服务机器人（PR）将是继个人计算机（PC）之后的一个新兴产业，将是第三个以超规模速度走向家庭的产品，具有广阔的市场空间。2013 年初比尔盖茨曾预测机器人与自动化技术将成为改变世界的未来发展趋势，而2013 后半年及201

9、4 年Google 收购的11 家机器人公司将机器人的发展方向指向了服务机器人。专业服务机器人方面，世界各国主要研发的重点在军用及特殊领域的专业服务机器人。未来专业服务机器人将在医疗、物流、军事及极限环境中将得到大量的应用。2、巨头战略布局机器人，从虚拟走向现实未来全球服务机器人市场服将是一片蓝海。区别于工业机器人稳定的市场格局和可以预见的行业空间，服务机器人营销模式更趋近于B2C 模式、且行业空间要远大于工业机器人。近些年来，服务机器人吸引了全球IT巨头的介入，其中尤以Google、亚马逊、微软等巨头率先在服务机器人领域布局，试图在更高层面赢得战略先机。Google 打造为机器人专属作业平台

10、，并期望复制Android 的成功模式，让服务型机器人也能透过各种应用程序（App）扩充功能，从而改变传统机器人产业较封闭的生态环境。以Andriod 创始人Andy Rubin 领头的团队从2013 年至今已收购了11 家机器人相关的公司，谋求以大数据为基础让应用、软件与服务来主导未来机器人的发展趋势，并在Google、硬体制造商、应用软件开发者等与消费者之间形成一个正向循环的环境，彼此分享利益。借收购机器人公司，Google 将业务从虚拟世界拓展到现实生活的各个领域。2013 年12 月，Google 接连收购了Schaft、Industrial Perception、Meka Robot

11、ics 等8 家与机器人有关的公司。2014 年1 月，又相继收购了人工智能公司Deep Mind 和以34 亿美元收购智能家居公司Nest。Google 收购机器人公司的产品，涵盖了仿真机器人、工业机器人、专业服务机器人以及开发机器人必要的技术和系统，其产品已初步实现在视觉系统、强度与结构、关节与手臂、人机交互、滚轮与移动装置等多个智能机器人关键领域的业务部署。考虑到Google 之前全力开发的无人驾驶汽车等产品，未来Google 机器人可适用于交通运输、物流、制造业、家政服务、国防等多个领域。展望未来，Google 完全有可能依赖其强大的信息网络技术打造一个“智能化的生活网络”，并从中获取

12、数据以挖掘消费者潜在的需求，进而开发出更具消费潜力的产品。而一旦消费者和生产领域用户对Google 的智能化服务产生依赖，那么Google 就还有可能实现跨虚拟世界和现实世界的“统治”。以谷歌为首的IT 公司的介入，直接带来的一个技术预期是互联网技术对服务机器人的渗透。在Google 大规模收购机器人公司之前，2012 年电商巨头亚马逊便斥资7.75 亿美元收购自动化订单执行系统厂商kiva 系统公司，其产品能够指挥机器人在仓库中行走、抓取和移动装满产品的货架和货箱，并将应用于亚马逊自身的仓储发货部门。目前亚马逊已将Kiva 生产的机器人系统应用在位于马萨诸塞州的物流运营中心，200 台机器人

13、帮助工人每天处理10000 至20000 个订单商品，且准确率能达到99.99%。2013 年11 月，苹果以3.5 亿美元收购以色列公司PrimeSense，后者产品重心为零售、机器人和医疗设备和客厅娱乐系统等。2007 年，盖茨曾以“让机器人进入千家万户”为题发表文章，预言机器人将成为下一个信息时代的热点。此前在2006 年，微软的机器人部门就推出了第一代机器人模型，并发布机器人软件系统Robotics Studio。微软似乎是想在机器人市场上复制“视窗”系统在PC 平台上的成功，即通过早期布局确立Robotics Studio的领先优势，打造成为事实上的技术标准。Google 等IT 巨

14、头的收购行为也表明，未来信息技术与制造业的深度融合有可能由类似谷歌的科技型信息服务企业主导。一是从事信息服务的企业，比如苹果、微软、Google、亚马逊等，可凭借长期积累的资本实力，通过并购方式整合传统制造业。二是信息服务企业已经掌握了现今最先进的信息网络技术，对传统制造业企业比较容易进行信息化改造，从而加快信息技术与制造业的融合。三是Google、苹果、亚马逊等企业逐渐意识到，单纯在虚拟世界拓展总会遇到瓶颈，必须向实体世界发展，因而具有较强的向制造业进军的意愿。受Google、亚马逊等积极收购机器人公司的影响，未来信息技术与制造业的融合也会因为这股并购潮而进一步加快。二、发达国家重视机器人的

15、发展，纷纷制定服务机器人发展规划麦肯锡预计，到2025 年机器人每年将为全球带来1.7 万亿美元至4.5 万亿美元的经济规模。2013 年5 月，在麦肯锡全球研究所发布引领全球经济变革的颠覆性技术报告中，将先进机器人列入物联网、云技术、下一代基因技术、3D 打印、新材料、可再生能源等12 项颠覆性技术中的第5 项。源于机器视觉、人工智能、机器之间的通信技术、传感器和制动器的进步，先进机器人获得了增强的感官系统、敏捷度和智能化水平。新技术还可以用于生产外科手术机器人、机器人假肢和“外骨骼”支架，可以帮助行动不便的人过像正常一样工作和生活。（麦肯锡的数据可能包含了由机器人所带动产业链上下游的合计值

16、）主要发达国家均将机器人技术上升至国家战略，重视服务机器人的发展。机器人技术作为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志，近年来全球主要发达国家纷纷出台政策支持服务机器人技术的发展，并制定技术发展路线图。1、美国：引领智能化浪潮，服务机器人全球领先1962 年美国就开发出了第一代工业机器人，可以说美国是机器人技术的起源国。限于国内就业压力和制造业转移的大背景，至上世纪末美国本土工业机器人没有得到长足的发展，企业和机构研究的精力基本上集中于军事、航空等特殊领域的专业服务机器人。2011 年6 月，奥巴马宣布启动先进制造伙伴计划，美国计划投资28 亿美元，重点开发基于移动互联技术的第三代智能

17、机器人。以智能化为主要方向，美国企业一方面加大对新材料的研发力度，力争大幅降低机器人自重与负载比，一方面加快发展视觉、触觉等人工智能技术，如视觉装配的控制和导航。2013 年3 月，美国发布了“Robot Map-From Internet to Robotics”，将现在的机器人与上世纪互联网定位于同等重要的地位。预测机器人将影响人类生活和经济社会发展的各个方面，并把机器人技术列为美国实现制造业变革、促进经济发展的核心技术。根据世界技术评估中心的数据，目前美国机器人技术的全面性、精确性、适应性均超过他国家，机器人语言研究水平更高居世界之首。这些技术与其固有的信息网络技术优势融合，为机器人智能

18、化奠定了先进、可靠的基础。2、日本：以工业机器人技术优势带动服务机器人发展上世纪 60 年代，日本从美国引进工业机器人技术后，通过引进、消化、吸收、再创新，于1980 年率先实现了工业机器人的产业化应用，至1990 年日本工业机器人保有量约占全球总量的60%。2002 年，日本经济产业省开始实施“21 世纪机器人挑战计划”，将机器人产业作为高端产业加以扶持，采取了加大研究与开发支持力度、开发新一代机器人应用和人机友好型机器人等扶持措施，力图将领先的工业机器人技术扩展到服务机器人领域，以服务家庭、医疗保健、公共娱乐和防灾等社会事业。近年来，日本将发展机器人作为迎接高龄化社会和解决劳动力短缺的重要

19、途径列入“经济成长战略”，将研发和生产的重点从工业机器人为主，向护理病人、料理家务、陪伴老人、助残等家庭服务性机器人转移。而在应对突发性自然灾害和重大事故等方面，日本同样看好机器人的潜力，希望机器人能够承担人类难以承受的各种危险工作，例如核岛反应堆检查与处理核反应堆废弃物等。2014 年8 月，日本新能源及产业技术综合开发机构（NEDO）公布了机器人白皮书，提议充分利用机器人技术解决人口减少问题等社会课题，预测医疗、护理等服务机器人将进一步普及，2020 年市场规模将为现在的3 倍以上，达到约2.8 万亿日元。3、韩国：政策支持第三代智能机器人的研发上世纪 90 年代初韩国从日本引进机器人技术

20、后，通过十多年在本国汽车和电子产业的大量应用，韩国已建成了较为完善的工业机器人产业化体系。2000 年后，韩国政府陆续发布多项政策支持第三代智能机器人的研发与应用。2003 年韩国产业资源部公布了“十大未来成长动力产业”，其中就包括智能工业机器人。2010 年12 月，韩国知识经济部发布了服务型机器人产业发展战略，通过开创新市场来缩小与技术领先国家的差距，积极培育服务型机器人产业，希望至2018 年韩国机器人的全球市场份额提升至20%。2012 年10 月韩国公布了机器人未来战略展望2022，焦点为支持韩国企业进军国际市场，抢占智能机器人产业化的先机。2014 年8 月，韩国贸易工业和能源部宣

21、布了2018 年到期的第二个智能机器人开发五年计划，侧重于通过技术与其他产业如制造业和服务业的融合实现扩张，首要发展服务机器人，例如求援和康复医疗机器人；至2018年实现国内机器人产值79 亿美元，其中出口25 亿美元。目前，韩国公司已推出了一些可以市场化的机器人产品。韩国移动运营商SK 电信推出的保安机器人Mostitech，当陌生人进入家中时，机器人能够把这些人的照片和报警信息发送出去。Yujin 公司开发的“iRobi”家用机器人可以在房间内自由走动，通过外设的电脑装置确认大门是否上锁和煤气是否已经关闭。4、欧盟：启动了全球最大民用机器人研发计划20 世纪70 年代中后期，德国政府在推行

22、“改善劳动条件计划”中，强制规定部分有危险、有毒、有害的工作岗位必须以机器人来代替人工，为机器人的应用开启了初始的市场。1980 年代德国开始向智能机器人领域进军，至今德国工业机器人技术水平仅次于日本。服务机器人成果也显著，2004 年不来梅大学推出了智能化FRIEND，该系统集成了模块化手臂和5 指手抓，并利用视觉伺服帮助残疾人操作手臂；而Care-0-Bot系统能够帮助残疾人和老年人独立生活。2014 年6 月，欧盟启动了全球最大民用机器人研发计划“SPARC”，计划到2020 年投入28 亿欧元，机器人在制造业、农业、健康、交通、安全和家庭等领域的应用都将被纳入该计划。三、全球服务机器人

23、空间巨大，美国公司引领服务机器发展1、机器人市场的中心将从工业机器人转向服务型机器人服务机器人在全球机器人市场中的占比稳步上升。根据IFR 统计数据，2003 年至2013 年，全球工业机器人销售额复合增速为9.5%，期间服务机器人销售额的复合增速为23.6%；2013 年全球机器人市场的总规模约148亿美元，其中工业机器人（本体）规模为95 亿美元，服务机器人规模为52.7 亿美元；服务机器人占全球机器人市场的比重上升至35.68%，较2003 年增加了21.44 个百分点。服务机器人将超过工业机器人成为全球机器人市场的主导力量。展望未来，随着老龄人口的增多、收入水平和对生活品质要求的提高、

24、专业服务机器人的应用范围扩展。2013 年全球服务机器人总销量上升至399 万台/套，同比增长32%；其中个人/家庭服务机器人销量为397 万台，专业服务机器人销量为2.1 万台/套，分别同比增长4%和32.3%。IFR 预计，2014 至2017 年全球服务机器人需求总量将达到3160 万台/套，其中专业服务机器人销量13.5万台/套，个人/家庭服务机器人3150 万台。2014-2017 年全球服务机器人市场总规模约300 亿美元；其中专业服务机器人为189 亿美元，个人/家庭服务机器人110 亿美元。日本机器人协会预计，至2025 年全球服务机器人产业的规模将达到每年500 亿美元，是现

25、在规模的10 倍。2、iRobot、Intuitive Surgical等公司引领全球服务机器发展目前全球机器人产业的格局中，欧洲和日本企业在工业机器人领先，例如KUKA、ABB、安川电机、发那科等；美国企业和机构在服务机器人方面领先，例如iRobot、Intuitive Surgical 和波士顿动力等。国内由于机器人产业发展较晚，且缺乏上游关键零部件的支撑，目前国内企业在技术水平和市场竞争方面都落后于国外企业。但近些年来，国家政策的支持与培育力度加大、国内科研机构的技术研发，国内企业在工业机器人和服务机器人方面都有所突破，特别是在服务机器人领域各类热门产品不断涌现。（1）iRobot：全球

26、服务机器人发展的领军企业iRobot 由美国麻省理工学院（MIT）的计算机科学与人工智慧实验室（CSAIL）教授罗德尼布鲁克斯及其学生科林安格尔和海伦格雷钠创立于1990 年。2005 年11 月公司在纳斯达克上市，成为美国首家上市的家庭服务机器人公司。2012 年2 月，iRobot 将业务部门划分为家用机器人、军用机器人和新技术机器人，主要产品为家庭用清洁机器人，以及执行战场侦查和炸弹处理的专业服务机器人等。2002 年iRoboti 在推出创意产品Roomba 的家庭服务机器人，2005 年发布全球第一款洗地机器人，至2013年iRobot 的家庭服务机器人销量累计超过1000 万台。专

27、业服务机器人方面，iRobot 发明各型军用、警用、救难、侦测机器人，轻巧实用，应用于军方、警方、救难等各种不同场合。iRobot 的军用机器人已经有4 代产品，分别是710 Warrior、210 Negotiator、510 Packbot、SUGV；其中最为人熟知的当属PackBot，据统计销量已超过3000 台/套。2013 年iRobot 实现收入4.87 亿美元，其中家庭用机器人收入4.27 亿美元，专业服务机器人6000 万美元；美国市场分析师预计，2014 年iRobot 将实现收入5.6 亿美元，同比增长15%。iRobot 收入保持增长主要源自于家庭服务机器人销量的增长，2

28、006 年至2013 年家庭服务机器人由1.12 亿美元增长到4.27 亿美元，复合增速为21%。2012 年9 月，iRobot 以7600 万美元收购专门生产地板清洁机器人的公司Evolution Robotics，后者的北极星室内导航系统内置GPS 信号标记，可帮助擦地机器人定位和绘制区域情况图。iRobot 公司除兼并与合作外，其产品的智能化和自我管理功能也在不断提升，未来会更多融入物联网和人工智能等相关技术，未来会在智能家居领域有更加精彩的表现，并引领智能家居的新方向。在新兴机器人方面，iRobot 重点推出的是远程呈现（telepresence）机器人，力图丰富人类的交互方式。iR

29、obot的Ava 系列产品已经开始在远程办公和远程医疗领域探索应用，该产品可以通过iPad 或Android 平板电脑进行操作，集成了3D、声纳和激光等技术，可以在真实复杂的环境中自主移动和产生交互行为。基于该产品，2011年，iRobot 宣布投资600 万美元来加强与远程医疗解决方案提供商InTouch Health 的合作。同时，iRobot 还通过与思科的合作，在远程办公领域推广该产品。iRobot 还计划通过为Ava 增加操作手等方式，在未来为人类提供更多的现实服务。（2）Intuitive Surgical：全球医疗机器人领先企业上世纪后期，非营利研究机构SRI Internati

30、onal 开发了一个原型机器人手术系统，1995 年约翰弗罗因德获得SRI 的知识产权，并成立了Intuitive Surgical。1999 年1 月，Intuitive Surgical 推出了达芬奇系统，该系统在2000 年成为美国FDA 批准用于普通腹腔镜手术的第一个机器人手术系统。在随后的几年中，FDA 批准了达芬奇系统可用于胸腔镜（胸部）手术、辅助切口进行心脏手术，以及泌尿系统、妇科、儿科和口耳鼻喉科等。2000年6 月，Intuitive Surgical 成功在纳斯达克上市。目前，Intuitive Surgical 已成为全球技术领先的微创外科手术机器人公司，推出了多种手术机

31、器人系统，最有名的是Da Vinci 手术机器人系统，它配有放大的3D 高清视觉系统，实现了外科手术微创化、智能化和数字化。达芬奇手术机器人自问世后，得到了广泛的应用。2012 年全球使用达芬奇手术机器人的案例达到了45 万例，是2007 年的5 倍。至2013 年初，全球达芬奇手术机器人系统安装量达到2710 台/套，其中美国占72%。随着 Intuitive Surgical 的外科手术机器人产品销量的增长，后续服务收入占比超过一半。2013 年Intuitive Surgical 实现营业收入22.65 亿美元，其中外科手术产品仅占45%，其余收入来自于工具和配件、达芬奇系统、服务，占比

32、分别为25%、20%和10%。Intuitive Surgical 收入保持增长态势，医疗外科手术机器人及其辅助产品利润丰厚。2004-2013 年Intuitive Surgical 收入从1.38 亿美元增长到22.65 亿美元，年复合增长率为36.37%。2005-2013 年Intuitive Surgical 产品毛利率维持在70%左右，近年来净利率在30%左右。Intuitive Surgical 公司的市值接近200 亿美元，是2006 年底的5.3 倍。四、国内服务机器人产品已崭露头角, 五大领域驱动成长1、国内企业研发和储备一些具有市场前景的热门产品近年来，中国民营企业、科研机构和部分上市公司在服务机器人方面进行研发与产品储备，国内服务机器人产品也崭露头角，初步形成了一些具有市场前景的热门产品。个人/家政服务与教育娱乐机器人的热门产品主要有：清洁机器人、教育娱乐机器人、信息服务器人等。医疗康复机器人方面研发的产品有：微创外科手术机器人、血管介入机器人、肢体康复机器人、机器人护理床、智能轮椅、智能假肢等；公共安全与军用机器人方面涌现出的热门产品有：自主水