1、服务机器人全球 PR（PersonalRobot）时代随着中国人口红利消失，机器人不仅在制造业上正在替代工人，还将在军事、服务、娱乐等领域取代人类， “钢铁侠”已不仅仅存在于美国科幻电影中，而正走入我们的生活。根据国际机器人联盟的定义，服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有意于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人的定位就是服务。从机器人的功能特点上来讲，它与工业机器人的一个本质区别在于，工业机器人的工作环境都是已知的，而服务机器人所面临的工作环境绝大多数都是未知的。 服务机器人产业链结构：清晰多维。服务机器人行业生产所用的主要零部件为自动焊机、电子器件、微处理
2、器、机器人用伺服电机、高精度减速器、机加件、气动元器件、传感器、电池、单板机等，归属于标准零部件、电子设备及电子元器件等。服务机器人产业的下游则主要是医疗、家用、农用、军事等行业和领域。 世界服务机器人处于起步发展阶段 一、服务机器人前列国家：美日韩德法 数据显示，目前世界上至少有 48 个国家在发展机器人，其中 25 个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲，迄今已有 7 种类型计 40 余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。日前美国正在致力于将为军队伤病员开发的机器人假肢和小型无人侦察直升机等技术转为民用，欧盟最近启动全球最大民用机器人研发项目，到 2020 年将投入 28亿欧元
3、研发用于医疗、护理、家务、农业和运输等领域的机器人。在服务机器人领域，发展处于前列的国家中，西方国家以美国、德国和法国为代表，亚洲以日本和韩国为代表。 美国是机器人的发源地，美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性十分强，在军用、医疗、家用服务机器人产业都占有绝对的优势，占服务机器人市场约 60%的份额。 日本是机器人生产、研发和使用大国，一直以来将机器人作为一个战略产业，在发展技术和资金方面一直给予着大力支持。有报告指出日本在 2006-2010 年 5 年间为了攻克关键的服务机器人技术每年投入 1000万美元用于研发服务机器人。近年来，巨大的老年护理市场需求促使
4、企业竞相研发小型家用机器人。2013 财年，日本政府拨款 23.9 亿日元，帮助 24 家企业开发和推广护理机器人。日本还计划至 2020 年，实现产业机器人市场规模翻番，扩大至 1.2 万亿日元（约合人民币 732 亿元） ，主要增量将集中在服务机器人。护理和医用机器人领域的市场规模也将达到 1.2 万亿日元，是现在的 20 倍。 韩国将服务机器人技术列为未来国家发展的 10 大“发动机”产业，把服务机器人作为国家的一个新的经济增长点进行重点发展，对机器人技术给予了重点扶持。 德国向来以严谨认真称世，其服务机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位：其开发的机器人保姆 Care-O-B
5、ot3 遍布全身的传感器、立体彩色照相机、激光扫描仪和三维立体摄像头，让它既能识别生活用品也能避免误伤主人；它还具有声控或手势控制有自我学习能力，还能听懂语音命令和看懂手势命令。 法国不仅在机器人拥有量上居于世界前列，而且在机器人应用水平和应用范围上处于世界先进水平。法国政府一开始就比较重视机器人技术，大力支持服务机器人研究计划，并且建立起一个完整的科学技术体系，特别是把重点放在开展机器人的应用研究上。 二、市场规模：增速快，空间广阔 1.当前服务机器人市场销量：增速快 根据 IFR2013 年世界服务机器人统计报告，服务机器人 2012 年总销量为 301.6 万台，总销售额为 46.2 亿
6、美元。其中个人/家用服务机器人销量为 300 万台，环比上升 20%，总销售额为 12 亿美元；专业服务机器人 2012 年总销量为 16067 台，环比增长 2%，销售额为 34.2 亿美元。 专业服务机器人：1998 年至今，专业服务机器人累计销量已超过 12.6万台。专业服务机器人 2012 年总销量为 16067 台，比 2011 年的 15776台增长了 2%，而 2012 年销售额为 34.2 亿美元，环比略降 1%。其中军用机器人销量为 6200 台，约占总销量 40%；场地机器人销量为 5300 台，占销量比例 33%；医用机器人销量 1308 台，环比上升 20%，占总销量
7、8%；物流用途机器人 1376 台，环比上升 11%，占专业服务机器人总量比例9%，销售额为 1.96 亿美元。在专业服务机器人中，医用和物流用途机器人是增长潜力最大的两类专业服务机器人。 个人/家用服务机器人：2012 年销量约为 300 万台，环比上升 20%，总销售额为 12 亿美元。其中家用机器人销量约 196 万台，销售额 6.97亿美元，环比上升 53%；娱乐机器人销量约为 110 万台，环比上升 29%，销售额为 524 万美元；残障辅助机器人销量为 159 台，环比上升 2%。其中家用服务机器人和娱乐机器人大致占 97%的市场份额，残障辅助机器人市场份额很小，目前覆盖十分率低，
8、但潜力大，因为当前许多国家正在运作此类项目和计划以推广残障辅助机器人的技术和使用率。根据中科院的研究分析，个人/家用服务机器人发展的三大趋势是与人合作、以手机作为处理核心以及可以接通云服务的机器人，目前四大研究热点是教育娱乐、公共安全、信息服务以及智能家居。 2.未来预估服务机器人市场：500 亿美元级别 IFR 报告预期，从 2013 年到 2016 年，全球工业机器人市场将以年均6%的速度增长，中国是这一增长趋势的领跑者，年均增长率达 15%。根据marketsandmarkets 的报告，2011 年全球服务机器人市场规模为 183.9亿美元，到 2012 年增长到 207.3 亿美元，
9、计 2012-2017 年全球服务机器人市场规模复合增速将达到 17.4%，到 2017 年达到 461.8 亿美元。对于专业服务机器，IFR 预测 2013-2016 年估计有 94800 台专业服务机器人会得到安装使用，销售额达 171 亿美元。其中军用机器人销量约达 28000台；场地机器人中的挤奶机器人销量估计为 24500 台。两者占总专业服务机器人销量 55%。 对于个人/家用服务机器人，IFR 预测 2013-2016 年估计会有 220 万个人/家用机器人得到销售。其中家用机器人销量估计为 1550 万台，销售额达 56 亿美元；娱乐机器人为 350 万台；教育类机器人 300
10、 万台；残障辅助机器人估计为 6400 台。随着相互学习与共享知识云机器人技术获得重大突破，小型家庭用辅助机器人大幅度降低生产成本，将在 2020 年之前形成至少累计 416 亿美元的新兴市场；另一方面虽然残障辅助机器起步还是很慢，但可预测未来 20 年会有高速增长。三、中国服务机器人的发展：起步慢机会大 智能服务机器人是未来各国经济发展的有力支柱之一，国家不断提高对机器人产业的重视度，中国国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年） 把智能服务机器人列为未来 15 年重点发展的前沿技术，并于 2012 年制定了服务机器人科技发展“十二五”专项规划支持行业发展。 中国的服务机器人
11、市场从 2005 年前后才开始初具规模但中国在服务机器人领域的研发与日本、美国等国家相比起步较晚，与发达国家绝对差距还比较大，但相对起工业机器人而言则差距较小。因为服务一般都要结合特定市场进行开发，本土企业更容易结合特定的环境和文化进行开发占据良好的市场定位，从而保持一定的竞争优势；另一方面，外国的服务机器人公司也属于新兴产业，大部分成立的时候还比较短，因而中国的服务机器人产业面临着比较大的机遇和可发展空间。 目前，中国的家用服务机器人主要有吸尘器机器人、教育、娱乐、保安机器人、智能轮椅机器人、智能穿戴机器人、智能玩具机器人，同时还有一批为服务机器人提供核心控制器、传感器和驱动器功能部件的企业
12、。 四、国际服务机器人行业知名企业及中国领先科研机构 国际服务机器人行业知名企业代表列举如下：美国 iRobot 公司、R emotec 公司、德国宇航中心、德国机器人技术商业集团、德国KUKARoboterGmbh 公司等等。中国服务机器人行业领先科研机构列举如下：湖北省智能机器人重点实验室、北航机器人研究所、南开大学机器人与自动化研究所、上海交大机器人研究所和哈工大机器人实验室等等；服务机器人行业领先企业列举如下：广州中鸣数码科技有限公司、沈阳尤尼克斯机器人有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、盟立自动化科技（上海）有限公司及上海未来伙伴机器人有限公司等。 医用机器人第三代外科手术时
13、代 一、行业概述：医疗行业的新兴增长点 从传统的开刀手术到机器人手术，人类历经了近 3 个世纪。18 世纪80 年代，维也纳外科医生 Billroth 首次打开病人腹腔，完成了首例外科手术。这种传统的开刀手术被称为第一代外科手术并一直沿用至今。20世纪 80 年代，以腹腔镜胆囊切除术为标志的微创手术取得突破性进展，在许多领域取代了传统开刀手术，称为第二代外科手术。进入 21 世纪，手术机器人得到开发并迅速投入临床应用，被认为是外科发展史上的一次革命，也预示着第三代外科手术时代的来临。 医用机器人是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动
14、。随着发达国家进入老龄化，医疗、护理和康复的需求增加，同时由于人们对生活品质追求的提高，使得医疗不管在质还是量都得满足更高水准的要求。另一方面，医护人力相对缺乏，医用机器人作为新兴医护手段具有巨大的发展潜力。 1.医用机器人用途广泛，医疗卫生智能化 医用机器人集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。根据 IFR 的分类，医用机器人归属于专业服务机器人，其自身可以分为四个类别，诊断机器人、外科手术辅助机器人、康复机器人及其它。医用机器人用途主要为用于
15、伤病员的手术、救援、转运和康复，是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。尤其是外科手术机器人，医生透过它所提供的灵巧操控、精准定位以及术前规划，可以使得病患手术伤口减小、术后迅速恢复正常生活等，达到精准性和微创性两大优点。 2.医用机器人市场：单位价值最高的专业服务机器人 目前，全世界已有 33 个国家、800 多家医院成功开展了 60 多万例机器人手术，手术种类涵盖泌尿外科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。 根据国际机器人联盟的 2013 年的机器人统计报告，2012 年全球医用机器人销量为 1308 台，同比增长 20%，占全部专业服务机器人销量的8%
16、，市场规模约为 60 亿美元。其中外科手术辅助机器人销量为 1053 台，环比上升 6%，总销售额达 14.95 亿，占医用机器人销售额的 44%。医用机器人是单位价值最高的专业服务机器人，每台医用机器人（包括附件和零部件）售价可达 150 万美元。 虽然当前医用机器人普及率还很低，并且安装的大部分是发达国家，但摩根的近期的一个调查研究中问及外科医生们未来他们会在自己在手术中多高频率的使用医用机器人，数据表明美国的外科医生们认为未来3-5 年里医用机器人在手术中的使用率会迅速上升到一个比较高的层次，约占 50%，医用机器人市场潜力巨大。IFR 预测在未来的 4 年里，医疗机器会以每年 19%的
17、速度增长，2016 年全球市场规模估计会增长到 119 亿美元。 二、中国医用机器人的发展：技术有所突破，挑战与机遇并存 1.总体水平：整体水平低，普及率低 医用机器人在中国现在还处于整体水平技术低下发展缓慢的阶段，与发达国家差距巨大，缺乏研究医用机器人的人才和技术。中国目前还没有成型的规模化医用机器人产品，中国机器人网上列出的医疗机器人除了上海硅莱实业有限公司生产的便携式牙科治疗机之外都是小型机器人部件，而便携式牙科治疗机的功能简单，价格低下。 但在国家的支持下，中国的医用机器人也取得了一定的突破，2013 年 11 月，哈工大机器人研究所研制的“微创腹腔外科手术机器人系统” ，通过了国家“
18、863”计划专家组的验收。这一手术机器人的出现意味着进口达芬奇手术机器人技术垄断的打破，中国将加快实现国产微创手术机器人辅助外科手术机器的开发。2014 年 3 月由妙手机器人科技集团和天津大学合作研发的“S 妙手”机器人首次用于临床为 3 位患者进行了胃穿孔修补术和阑尾切除术。与此同时，许多高校和企业也正在把医用机器人研究开发作为重点课题项目进行合作，其中，胃镜诊断治疗辅助机器人系统研制就是十二五国家科技支撑计划课题，由博实股份主导，为解决胃肠道疾病治疗过程中的及时止血难题，以提升中国先进医疗装备的创新及产业化。 目前中国医用机器人的普及率和使用率低下，截止直觉外科公司2014 年第一季度的
19、统计报告，中国只安装了 25 台达芬奇机器人，而台湾、韩国及日本则已经安装了 20、44 以及 178 台达芬奇机器人。而根据世界银行 2014 年 1 月公布的人口数据，大陆人口分别是台湾、韩国及日本的58 倍、27 倍和 10 倍。虽然中国目前医用机器人使用率和普及率低下，但这也反映出中国医用机器人的市场潜力巨大。许多企业比如博实、新松机器人都在公司的产品规划中加入了医疗机器人开发的战略布局，而国际企业也针对中国市场扩大产能。比如 2013 年安川在中国常州新建工厂进行了产能扩张并计划推出一款针对中国市场的康复机器人。 2.中国医用机器人有其刚性驱动因素，市场规模可达亿级 医用机器人会是中
20、国医疗工具和手段的前沿发展方向，驱动其发展的因素有：对各种疾病诊断和治疗的巨大高端技术需求、老龄化对老残辅助和护理的社会压力以及高素养医护人员的缺乏导致的供需矛盾。 医用机器人与传统人工技术相比有许多技术优势，具有精细化智能化微创化的特点，可以更精确地诊断症状，科学分析病理，降低人工操作失误，并可以减少患者在手术过程中的痛苦，使患者恢复的速度加快。医用机器人在中国经济持续高速发展进入更高层次的时候必定替代一部分传统的人工技术。 目前中国已成为世界上人口老龄化速度最快的国家之一。2012 年的数据显示，未来 5 年中国超过 60 岁的老人将达到 1.49 亿人，占总人口的 11%，占世界老龄人口
21、总数的五分之一，中国在可预见的未来对于养老护理的需求极大；另外，中国的残疾人总数巨大，2013 年已经与德国总人口数相当，对残障机器人和康复机器人的需求总量大。 中国是一个发展中的人口大国，医生和护士人数相对于人口基数十分缺乏，根据世界银行 2014 年公布的数据，中国每千人的护士仅为世界人均量的 0.46，占日本的 0.4，占美国的 0.15；中国每千人的医生人数仅为日本的 0.79，仅为德国的一半。因而医护人员的不足引起的供需矛盾使得医用机器人的发展具有更多的动力。 在这些驱动因素的促进下，中国未来的医用机器人发展市场巨大，根据 IFR 预测，2013 至 2016 年的 4 年里医疗机器
22、人会以每年 19%的速度增长，2016 年全球市场规模估计会增长到 119 亿美元。而中国作为服务机器人的高速增长部分，按目前中国市场占外科直觉公司的销售比例估计，2016 年中国的医疗机器人会达到 0.97 亿美元的市场规模。 3.国内重点医用机器人公司/研究机构：医疗技术商业化有待提高 随着医用机器人技术的不断突破和发展，从 2005 年开始中国有一批重点高校科研医院单位及研究所在研究医用机器人系统并取得了一些小成就，比如哈工大的微创腹腔外科手术机器已经成功被专家验收，天津大学的妙手机器人在今年 3 月份开始临床使用；同时，随着医用机器人商业化市场化的可能性愈发明晰，已经有部分企业正在生产或者打算进军医用机器人细分行业，其中就包括机器人领先企业的博实股份和新松机器人。 家庭智能机器人智能物联网时代家庭的核心终端
