中国电子学会-2018年中国机器人产业发展报告.pdf

中国机器人产业发展报告2018二零一八年八月艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为02032018院士顾问：（按姓氏笔画排序）丁 汉 中国科学院院士，华中科技大学机械科学与工程学院院长王天然 中国工程院院士，中科院沈阳自动化所机器人技术国家工程中心主任张 钹 中国科学院院士，清华大学智能技术与系统国家重点实验室主任郑南宁 中国工程院院士，西安交通大学人工智能与机器人研究所教授樊邦奎 中国工程院院士，无人机侦察技术专家指导专家：(按姓氏笔画排序)白相林 哈工大机器人集团高级副总裁孙立宁 苏州大学机电工程学院院长陈卫东 上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系主任侯增广 中国科学院自动化研究所复杂系统国家重点实验室副主任熊 蓉 浙江大学控制科学与工程学院教授，智能系统和控制研究所机器人研究室主任编写单位：中国电子学会编写组主任：徐晓兰 中国电子学会副理事长兼秘书长编写组副主任：李 颋 中国电子学会研究咨询中心主任编写组主要成员：马 良 李 岩 许华磊 张 婵 尹传昊 毛诗齐陈濛萌 张雅妮 樊江洋 凌 霞 徐 曼 刘晟瑄2018艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为04052018目 录CONTENTS第一章 全球机器人产业发展趋势及特征 一、全球整体市场仍在快速增长，服务机器人迎来发展黄金时代（一）工业机器人：销量稳步增长，亚洲市场依然最具潜力（二）服务机器人：新一代人工智能兴起，行业迎来快速发展新机遇（三）特种机器人：新兴应用持续涌现，各国政府相继展开战略布局二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显，实践应用场景持续拓展（一）工业机器人：轻型化、柔性化发展提速，人机协作不断走向深入（二）服务机器人：认知智能取得一定进展，产业化进程持续加速（三）特种机器人：结合感知技术与仿生等新型材料，智能性和适应性不断增强三、企业愈加注重产品形态创新，网络化与智能化布局齐头并进（一）工业机器人：工业互联网成布局重点，智能工厂解决方案加速落地（二）服务机器人：无人车获科技龙头高度关注，仿人机器人再度迎来发展机遇（三）特种机器人：灾后救援机器人研制成热点，采矿机器人开始向深海空间拓展第二章 我国机器人产业发展趋势及特征一、我国机器人市场需求潜力巨大，工业与服务领域颇具成长空间（一）工业机器人：市场规模持续增长，关节型搬运机器人占比较高（二）服务机器人：需求潜力巨大，家用市场引领行业快速发展（三）特种机器人：应用场景范围扩展，市场进入蓄势待发的重要时期二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展，部分领域已达到国际领先（一）工业机器人：国产化进程再度提速，应用领域向更多细分行业快速拓展（二）服务机器人：智能技术比肩欧美，初创企业大量涌现（三）特种机器人：部分关键核心技术取得突破，无人机、水下机器人等领域形成规模化产品01020304050606070809091011121415161718181920I2018艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为06072018目 录CONTENTS2121222324262728282829293031313232333434三、自主研发与投资并购双轮驱动，行业龙头加速布局机器人生态系统（一）工业机器人：用户企业向上游延伸，海外扩张步伐进一步加速（二）服务机器人：生态系统构建加速，企业瞄准智能生活领域（三）特种机器人：多点突破实现行业领先，龙头企业着手布局无人机生态系统第三章 我国各区域机器人产业发展水平一、长三角地区：产业链布局优势仍较为显著（一）产业规模效益（二）产业结构水平（三）产业创新能力（四）产业集聚情况（五）产业发展环境二、珠三角地区：产业发展效益全国领先（一）产业规模效益（二）产业结构水平（三）产业创新能力（四）产业集聚情况（五）产业发展环境三、京津冀地区：区域协同助推产业智能化发展（一）产业规模效益（二）产业结构水平（三）产业创新能力（四）产业集聚情况（五）产业发展环境四、东北地区：龙头企业持续发挥核心带动作用（一）产业规模效益（二）产业结构水平（三）产业创新能力（四）产业集聚情况（五）产业发展环境五、中部地区：依托后发优势打造产业集群（一）产业规模效益（二）产业结构水平（三）产业创新能力（四）产业集聚情况（五）产业发展环境六、西部地区：探索与积累进程中的特色发展（一）产业规模效益（二）产业结构水平（三）产业创新能力（四）产业集聚情况（五）产业发展环境343535363737383838394040404141424343434444IIIII2018艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为08092018第四章 我国机器人产业发展特征趋势一、区域产业错位竞争态势与后发竞争优势并存二、新兴园区和特色骨干企业加快推动产业集聚三、应用场景由传统制造领域向新兴领域加快延伸四、多元化应用催生细分市场出现更多“小巨人”企业五、领军企业积极打造“双创”类技术服务共享平台六、企业成长受资本杠杆的收益性与风险性叠加影响七、工业机器人人才培养重研发轻应用的现象仍然存在八、智能机器人功能及种类日渐丰富打造产业新增长点第五章 我国机器人产业发展的相关政策建议一、继续加强对机器人产业发展的顶层设计二、有效拓宽机器人企业投融资渠道三、持续提升机器人产业自主创新能力四、积极搭建机器人行业开放式资源共享平台五、有序实施机器人产业应用示范工程六、逐步完善机器人产业标准和检测认证体系七、加快推进机器人领域高技能人才队伍培养建设4648505253545658606668697071727374图 表目 录CONTENTS图 1 根据应用场景的机器人主要分类图 2 2018 年全球机器人市场结构（亿美元）图 3 2012-2020 年全球工业机器人销售额及增长率图 4 2012-2020 年全球服务机器人销售额及增长率图 5 2012-2020 年全球特种机器人销售额及增长率图 6 2018 年我国机器人市场结构（亿美元）图 7 2012-2020 年我国工业机器人销售额及增长率图 8 2012-2020 年我国服务机器人销售额及增长率图 9 2012-2020 年我国特种机器人销售额及增长率图 10 我国机器人产业发展主要集聚区图 11 长三角地区机器人产业发展雷达图 图 12 珠三角地区机器人产业发展雷达图 图 13 京津冀地区机器人产业发展雷达图 图 14 东北地区机器人产业发展雷达图 202030405141516172627303336VIV2018艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为10112018图 15 中部地区机器人产业发展雷达图图 16 西部地区机器人产业发展雷达图图 17 我国典型机器人产业集聚区域错位竞争态势图 18 机器人应用场景的变化趋势 图 19 “小巨人”机器人企业典型特点图 20 机器人技术服务平台主要职能图 21 2017 年我国机器人领域投资项目数量分布图 22 我国工业机器人装机量及应用人才需求量 表 1 我国机器人产业集聚区域发展特色表 2 我国智能工业机器人活跃企业表 3 我国智能家用服务机器人活跃企业表 4 我国智能医疗服务机器人活跃企业表 5 我国智能公共服务机器人活跃企业表 6 我国智能特种机器人活跃企业3942495253555759516162636465图 表目 录CONTENTSVI2018艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为12132018内容摘要机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，是衡量一个国家创新能力和产业竞争力的重要标志，已成为全球新一轮科技和产业革命的重要切入点。近年来，我国机器人产业正处于快速发展期，中央及地方相关主管部门陆续出台政策规划，在项目支持、平台建设与应用示范等方面营造良好的生态环境。本报告旨在综合分析全球和我国机器人产业发展趋势及特征，围绕产业的规模效益、结构水平、创新能力、集聚情况和发展环境等方面，综合分析评价长三角、珠三角、京津冀、东北、中部和西部全国六大区域的机器人产业发展现状及水平，并围绕区域特色竞争、产业集聚发展、应用场景延伸、多元细分市场、双创服务平台、资本收益风险、人才培养瓶颈、智能化新增长等方面归纳具备代表性和典型性的发展趋势特征与潜在问题。在此基础上，提出了加强顶层设计、拓宽投融资渠道、提升自主创新能力、搭建行业共享平台、有序推进应用示范、完善标准及检测认证体系和推进高技能人才队伍培养建设的措施建议。艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为14152018研究声明一、研究背景本报告为工信部 2016-2018 年财政专项建立我国机器人团体标准体系与产业信息资源库的阶段性研究成果。近年来，随着全球新一轮科技和产业革命的蓬勃发展，我国机器人产业发展势头迅猛，产业规模与市场空间不断扩大，但与发达国家仍存在一定差距，在核心技术研发、价值链分工、人才培养等领域面临瓶颈制约。积极跟踪研究我国机器人技术及产业布局动向，及时研判产业发展所处阶段水平和呈现的特征趋势，有利于为国内广大机器人企业提供发展方向、路径及模式参考，并为国家制定出台产业政策提供决策支撑，推动营造良好稳定的产业生态环境，引导我国机器人产业规范有序创新发展。基于此，中国电子学会组织相关专家及研究人员共同编制中国机器人产业发展报告（2018 年）并公开发布，作为 2018 年世界机器人大会的主要成果之一。二、研究对象根据机器人的应用环境，国际机器人联盟（IFR）将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中，工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；服务机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，主要包括个人/家用服务机器人和公共服务机器人。现阶段，考虑到我国在应对自然灾害和公共安全事件中，对特种机器人有着相对突出的需求，我们将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。其中，工业机器人指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、1艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为16172018研究声明三、研究重点以研判 2018 年国内机器人产业发展水平及特征趋势为目标，采取定性判断与定量分析相结合的方式，深度解析我国各区域机器人产业发展水平，对国内外机器人技术与产业发展态势进行比较分析。四、研究数据数据统计采用国家统计局、工业和信息化部的公开口径，并参考采用了 IFR、CSSCI、Wind、CB Insights 等各大组织和机构的公开数据库。涉及企业、园区的统计数据全部来自课题组的实地调研和统计。自 2018 年报告开始，根据 IFR 机器人最新分类标准，结合我国产业发展情况，相应调整统计口径，对往年已发布的 2016 年和 2017 年数据做出了修正，特此说明。本研究报告征求吸纳了大量国内外机器人领域知名专家的意见建议，由中国电子学会机器人研究团队独立编写，所有内容均为原创，文责自负。如有转载、摘录、引用，请注明来源。资料来源：中国电子学会整理图 1 根据应用场景的机器人主要分类频繁和重复的长时间作业，主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人。服务机器人指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先进机器人，主要包括家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人，其中，公共服务机器人指在农业、金融、物流、教育等除医学领域外的公共场合为人类提供一般服务的机器人。特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人，主要包括军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人。23艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为18192018中国机器人产业发展报告（2018 年）十九大报告明确指出，要加快建设制造强国，加快发展先进制造业。机器人产业近年来正经历前所未有的快速发展阶段，在技术研发、本体制造、零部件生产、系统集成、应用推广、市场培育、人才建设、产融合作等方面取得丰富成果，为我国制造业提质增效、换档升级提供了全新动能。与此同时，机器人产业也存在核心关键技术有待提高、市场发展环境需进一步规范、融资环境亟待改善等问题，需要引起有关行业主管部门的高度关注，综合协调各方资源进行统筹布局与精心规划。基于此，中国电子学会组织专门团队，持续开展中国机器人产业发展研究，对国内典型机器人集聚区域进行系统评估与综合考量，归集影响机器人产业发展的内生动因与外部条件，以及伴随发展进程而产生的新生问题，有利于引导生产要素有效配置，优化完善产业链结构与市场布局，持续激发骨干企业创新活力，为国家和地方主管部门提供决策支撑，为行业发展方向提供参考依据。艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为20012018当前，全球机器人市场规模持续扩大，工业、特种机器人市场增速稳定，服务机器人增速突出。技术创新围绕仿生结构、人工智能和人机协作不断深入，产品在教育陪护、医疗康复、危险环境等领域的应用持续拓展，企业前瞻布局和投资并购异常活跃，全球机器人产业正迎来新一轮增长。第一章 全球机器人产业发展趋势及特征01艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为02032018一、全球整体市场仍在快速增长，服务机器人迎来发展黄金时代2018 年，全球机器人市场规模将达 298.2 亿美元，2013-2018 年的平均增长率约为 15.1%。其中，工业机器人 168.2 亿美元，服务机器人 92.5 亿美元，特种机器人 37.5 亿美元。图 2 2018 年全球机器人市场结构图 3 2013-2020 年全球工业机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理资料来源：IFR，中国电子学会整理（一）工业机器人：销量稳步增长，亚洲市场依然最具潜力目前，工业机器人在汽车、金属制品、电子、橡胶及塑料等行业已经得到了广泛的应用。随着性能的不断提升，以及各种应用场景的不断明晰，2013 年以来，工业机器人的市场规模正以年均 12.1%的速度快速增长。IFR 报告显示，2017 年中国、韩国、日本、美国和德国等主要国家销售额总计约占全球销量的 3/4，这些国家对工业自动化改造的需求激活了工业机器人市场，也使全球工业机器人使用密度大幅提升，目前在全球制造业领域，工业机器人使用密度已经达到 78 台/万人。2017 年全球工业机器人销售额达到 154 亿美元，其中亚洲销售额 99.2 亿美元，欧洲销售额 29.3 亿美元，北美地区销售额达到 19.8亿美元。2018 年，随着工业机器人进一步普及，销售额将有望突破 160 亿美元，其中亚洲仍将是最大的销售市场。第一章 全球机器人产业发展趋势及特征95.0107.0111.0131.0154.0168.2192.7231.812.0%12.6%3.7%18.0%17.6%9.2%14.6%20.3%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%0.050.0100.0150.0200.0250.0201320142015201620172018*2019*2020*销售额（亿美元）年增长率 工业机器人 56%服务机器人 31%特种机器人 13%工业机器人 服务机器人 特种机器人 艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为04052018第一章 全球机器人产业发展趋势及特征（三）特种机器人：新兴应用持续涌现，各国政府相继展开战略布局近年来，全球特种机器人整机性能持续提升，不断催生新兴市场，引起各国政府高度关注。2013 年以来全球特种机器人产业规模年均增速达 12.8%，2018 年全球特种机器人市场规模将达到 37.5 亿美元；至 2020 年，预计全球特种机器人市场规模将达 49.5 亿美元。其中，美国、日本和欧盟在特种机器人创新和市场推广方面全球领先。美国提出“机器人发展路线图”，计划将特种机器人列为未来 15 年重点发展方向。日本提出“机器人革命”战略，涵盖特种机器人、新世纪工业机器人和服务机器人三个主要方向，计划至 2020 年实现市场规模翻番，扩大至 12 万亿日元，其中特种机器人将是增速最快的领域。欧盟启动全球最大民用机器人研发项目，计划到 2020 年投入 28 亿欧元，开发包括特种机器人在内的机器人产品并迅速推向市场。图 4 2013-2020 年全球服务机器人销售额及增长率（二）服务机器人：新一代人工智能兴起，行业迎来快速发展新机遇随着信息技术快速发展和互联网快速普及，以 2006 年深度学习模型的提出为标志，人工智能迎来第三次高速发展。与此同时，依托人工智能技术，智能公共服务机器人应用场景和服务模式的不断拓展，带动服务机器人市场规模高速增长。2013 年以来全球服务机器人市场规模年均增速达 23.5%，2018 年全球服务机器人市场规模将达到 92.5 亿美元，2020 年将快速增长至 156.9 亿美元。2018 年，全球家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模预计分别为 44.8 亿美元、25.4 亿美元和 22.3 亿美元，其中家用服务机器人市场规模占比最高达 48%，分别高于家用服务机器人、公共服务机器人 21、24 个百分点。资料来源：IFR，中国电子学会整理图 5 2013-2020 年全球特种机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理32.235.141.854.069.992.5120.7156.912.1%9.0%19.1%29.2%29.5%32.3%30.5%30.0%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%0.020.040.060.080.0100.0120.0140.0160.0180.0201320142015201620172018*2019*2020*销售额（亿美元）年增长率 20.522.626.229.033.437.543.049.512.0%10.2%15.9%10.7%15.3%12.0%14.7%15.3%0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%18.0%0.010.020.030.040.050.060.0201320142015201620172018*2019*2020*销售额（亿美元）年增长率 艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为06072018第一章 全球机器人产业发展趋势及特征二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显，实践应用场景持续拓展全球机器人基础与前沿技术正在迅猛发展，涉及工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学等各个方面，大量学科在相互交融促进中快速发展，技术创新趋势主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构三个重点展开。（一）工业机器人：轻型化、柔性化发展提速，人机协作不断走向深入工业机器人更小、更轻、更灵活。当前，工业机器人的应用场景愈加广泛，苛刻的生产环境对机器人的体积、重量、灵活度等提出了更高的要求。与此同时，随着研发水平不断提升、工艺设计不断创新，以及新材料相继投入使用，工业机器人正向着小型化、轻型化、柔性化的方向发展。例如，日本 SMC 致力于为机器人研制高品质的末端执行器，研发的新型汽缸体积缩小了 40%以上，质量最高减轻了 69%，耗气量最高减少了 29%。日本爱普生首款新型折叠手臂六轴机器人 N2，可在现有同级别机械臂 60%的工位空间内完成灵活操作；T3 紧凑型 SCARA 机器人将控制器内置，避免了在设置和维护过程中进行复杂的布线，大大提高了成本效率并保持较低的总运行成本。德国费斯托的新型全气动驱动机械臂，将刚性的“抓取”转变为柔性的“围取”，能完成灵活抓取不同大小部件的任务。人机协作成为重要发展方向。随着机器人易用性、稳定性以及智能水平的不断提升，机器人的应用领域逐渐由搬运、焊接、装配等操作型任务向加工型任务拓展，人机协作正在成为工业机器人研发的重要方向。传统工业机器人必须远离人类，在保护围栏或者其他屏障之后，以避免人类受到伤害，这极大的限制了工业机器人的应用效果。人机协作将人的认知能力与机器人的效率结合在一起，从而使人可以安全、简便的进行使用。例如，瑞士 ABB 的双臂人机协作机器人 YuMi 可与工人一起协同工作，在感知到人的触碰后，会立刻放慢速度，最终停止运动。德国库卡（KUKA）的协作机器人 LBR iiwa 可以以每秒 10 毫米或 50毫米的速度抵近物体，并在遇到阻碍后立刻停止运动。美国瑞森可的智能协作机器人 Sawyer 能够像人类一样主动适应现实环境的不断变化，并快速改变应用，以更安全、更精准、更灵活的方式工作。丹麦优傲（Universal Robots）UR10 型六关节机器人具有直接牵引机械臂编程示教及机械臂反向驱动功能，每个关节可实现正负360度的运动，通过设置安全参数，可在不增加安全围栏条件下满足人机协作应用需求。德国宇航中心机器人研究所的 Kinfinity Glove 机器人手套可由操作者穿戴，并远程同步控制一台具有两条手臂的机器人。（二）服务机器人：认知智能取得一定进展，产业化进程持续加速认知智能支撑服务机器人实现创新突破。人工智能技术是服务机器人在下一阶段获得实质性发展的重要引擎，目前正在从感知智能向认知智能加速迈进，并已经在深度学习、抗干扰感知识别、听觉视觉语义理解与认知推理、自然语言理解、情感识别与聊天等方面取得了明显的进步。例如，日本软银集团（SoftBank）的 Pepper 情感陪护机器人已配备了语音识别技术，分析表情和声调的情绪识别技术，可通过判断人类的面部表情和语调方式，感受人类情绪并作出反馈。智能服务机器人进一步向各应用场景渗透。随着人工智能技术的进步，智能服务机器人产品类型愈加丰富，自主性不断提升，由市场率先落地的扫地机器人、送餐机器人向情感机器人、陪护机器人、教育机器人、康复机器人、超市机器人等方向延伸，服务领域和服务对象不断拓展，机器人本体体积更小、交互艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为08092018第一章 全球机器人产业发展趋势及特征更灵活。例如，新一代达芬奇手术机器人更加轻型化，并突破性地实现了术中成像的画中画技术，帮助医生更精确、安全、高效地完成微创手术。以色列手术机器人公司 Mazor Robotics 的第二代脊柱手术机器人 Renaissance，尺寸进一步减小，重量仅 200g，影像引导精度高，可减少使用 56%的 X 光透视，用于辅助医生进行胸腰椎开放和微创手术。洗澡机器人 Poseidon 全包围的环境设计和弯曲且安全的玻璃在帮助残疾人解决个人卫生问题的同时，保证用户隐私性，提升特殊人群的生活品质。意大利 Teotronica的钢琴机器人特奥特劳尼克拥有 53 根手指，关节灵活，能够演奏几乎所有旋律或者歌曲，弹奏速度显著快于人类，可以与世界级的钢琴家媲美。（三）特种机器人：结合感知技术与仿生等新型材料，智能性和适应性不断增强技术进步促进智能水平大幅提升。当前特种机器人应用领域不断拓展，所处的环境变得更为复杂与极端，传统的编程式、遥控式机器人由于程序固定、响应时间长等问题，难以在环境快速改变时作出有效的应对。随着传感技术、仿生与生物模型技术、生机电信息处理与识别技术不断进步，特种机器人已逐步实现“感知-决策-行为-反馈”的闭环工作流程，在某些特定场景下，具备了初步的自主能力。与此同时，包括液态金属控制技术和基于肌电信号的控制技术在内的前沿科技将推动新型材料在机器人领域的使用和普及，仿生新材料与刚柔耦合结构也进一步打破了传统的机械模式，提升了特种机器人的环境适应性。例如，德国费斯托（Festo）公司研制的仿生水母有8根触手，会产生类似于生物蠕动的运动，可应用于航空领域；仿生蜻蜓机器人的自由度高达 13 个，能够轻松实现振翅、滑翔、转弯等一系列高难度动作，可用于军事侦察和通信领域。康奈尔大学研究人员在实验室中合成一种新型可转换特性的复合材料，融合坚硬的金属与柔软的泡沫塑料，可随时根据需要切换硬度，使得机器人动作更加自然协调，在可伸缩软体机器人、辅助外骨骼系统等领域具备良好的应用潜力。替代人类在更多复杂环境中从事劳动。当前特种机器人已具备一定水平的自主智能，通过综合运用视觉、压力等传感器，深度融合软硬系统，以及不断优化控制算法，特种机器人已能完成定位、导航、避障、跟踪、二维码识别、场景感知识别、行为预测等任务。例如，波士顿动力公司已发布的两轮机器人原型 Handle，实现了在快速滑行的同时进行跳跃的稳定控制。随着特种机器人的智能性和对环境的适应性不断增强，其在军事、防暴、消防、采掘、建筑、交通运输、安防监测、空间探索、防爆、管道建设等众多领域都具有十分广阔的应用前景。三、企业愈加注重产品形态创新，网络化与智能化布局齐头并进当前，机器人领域的龙头企业都将目光聚焦到市场增长迅速的中国，通过与本土企业合作、加大研发力度等方式，不断创新产品形态，优化产品性能。全球科技巨头也通过投资并购加速进入机器人领域，并凭借技术和资本优势在智能机器人领域迅速占据制高点。（一）工业机器人：工业互联网成布局重点，智能工厂解决方案加速落地行业龙头发力工业互联网。随着新一代信息技术与制造业进一步加速融合，制造业愈加显著地表现出网络化、智能化的前沿发展趋势，机器人龙头企业纷纷落子工业互联网，例如，库卡机器人可与基于云技术的库卡 Connect 相连，实现机器人与设备的联网，实时查看和分析工业机器人的运行状态，减少系统停机时间、进行预测性维护等，并通过大数据分析持续提高生产率、质量和灵活性。ABB 推出 ABB Ability 工业云平台，并与华为开展合作联合研发机器人端到端的数字化制造解决方案，实现机器人远程监控、配置和大数据应用，进一步提升生产效率和节约成本。艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为10112018第一章 全球机器人产业发展趋势及特征重点企业聚焦智能工厂解决方案。当前，全球制造业格局面临重大调整，智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式，已经引发行业的广泛关注。例如，发那科（Fanuc）设立 Fanuc Intelligent Edge Link and Drive（FIELD）平台，能实现自动化系统中的机床、机器人、周边设备及传感器的连接并进行数据分析，提高生产过程中的生产质量、效率、灵活度以及设备的可靠性。三菱电机打造的智能工厂e-Fctory，强调“人、机器和 IT 协同”，可以根据数量、品种、交货期等指标的变更，灵活调整生产节奏，削减企业总成本以达到推动高端制造和提高企业价值的效果。（二）服务机器人：无人车获科技龙头高度关注，仿人机器人再度迎来发展机遇科技龙头企业重点布局无人车。随着深度学习算法的兴起，人工智能技术取得了显著进步，目前已在无人车等领域得到了广泛的应用，以谷歌、英特尔为代表的全球科技龙头企业纷纷展开布局。例如，2018 年 1 月，英特尔和 Mobileye 推出全新自动驾驶平台，发布“视觉优先（Vision First）”战略并展示了 Level 4 无人驾驶测试车，并计划于 2019 年将无人驾驶系统提供给汽车厂商。谷歌母公司Alphabet 旗下自动驾驶汽车公司 Waymo 无人驾驶出租车项目正式运营，2018 年 5 月宣布将购买 6.2万辆克莱斯勒汽车、2 万台捷豹路虎汽车以继续扩大该项目运营规模。企业加快仿人机器人设计研发步伐。当前，机器人正快速向人类的日常生活渗透，家庭、教育、陪护和医疗等行业应用的服务机器人越来越多。与此同时，随着技术不断创新，机器人模仿人类行为的能力逐步提高，人形机器人的设计也得到进一步推广。例如，2017 年底丰田汽车公司发布了人形机器人“T HR3”，定位于可在家庭、医疗机构等各种场景下为生活提供安全支持的伙伴机器人，可以完成更加轻柔、灵活的动作，并在不同姿态下保持全身平衡。在经历了液压驱动倒地自行爬起、激光雷达定位器和立体摄像机的物体识别和规避障碍、机器视觉能力的大幅提升以及去年 11 月经典的后空翻技术，当前波士顿动力的人形机器人 Atlas 已经具有了更强的感知系统和决策系统，行动能力越来越逼近人类。（三）特种机器人：灾后救援机器人研制成热点，采矿机器人开始向深海空间拓展企业聚焦灾后救援机器人研发。近年来全球多发的自然灾害、恐怖活动、武力冲突等对人们的生命财产安全构成了极大的威胁，为提高危机应对能力，减少不必要的伤亡以及争取最佳救援时间，各国相关机构及企业投入重金加大对救灾、仿生等特种机器人的研发支持力度，并形成系列成果。例如，本田公司继2015 年在德国举行的 IROS 上发布关于用于灾难应对的实验性新型人形机器人的论文后，于 2017 年 10月展示了该救援机器人 E2-DR 的最新原型。以色列公司 RoboTiCan 开发了名为“Rooster”的机器人，可执行定位搜索任务，并将信息传递给救援人员。采矿活动向海底延伸催生深海采矿机器人。随着人类需求的不断上升和超强度开采，全球陆地矿产资源大量消耗，海底矿藏成为新的目标，联合国国际海底管理局（ISA）已批准 20 余份海底探索和采矿合同，涵盖数十万平方英里海域，深海采矿机器人成为海底勘探与矿藏挖掘的主力。鹦鹉螺矿业公司委托英国企业 Soil 机器动力公司打造了世界上首批深海挖矿机器人，这些机器人在接近零度和超过 150 个大气压下操作，最小的机器人体重达 200 吨，配有摄像头以及 3D 声纳传感器。机器人三个一组，协同作业。由名为“辅助切割机”和“主切割机”的机器人打开通路，并由名为“收集机”的机器人通过内部的管道吸取海水、泥浆，递送到海面的船只中。艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为12132018当前，我国机器人市场进入高速增长期，工业机器人连续六年成为全球第一大应用市场，服务机器人需求潜力巨大，特种机器人应用场景显著扩展，核心零部件国产化进程不断加快，创新型企业大量涌现，部分技术已可形成规模化产品，并在某些领域具有明显优势。第二章 我国机器人产业发展趋势及特征1312艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为14152018资料来源：IFR，中国电子学会整理一、我国机器人市场需求潜力巨大，工业与服务领域颇具成长空间2018 年，我国机器人市场规模预计达 87.4 亿美元，2013-2018 年的平均增长率达到 29.7%。其中工业机器人 62.3 亿美元，服务机器人 18.4 亿美元，特种机器人 6.7 亿美元。图 6 2018 年我国机器人市场结构图 7 2013-2020 年我国工业机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理（一）工业机器人：市场规模持续增长，关节型搬运机器人占比较高我国工业机器人市场发展较快，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。2017 年，我国工业机器人保持高速增长，销量同比增长 30。按照应用类型分，2017 年国内市场的搬运上下料机器人占比最高，达 65%，其次为装配机器人，占比 15%，高于焊接机器人占比 6 个百分点。从产品类型来看，2017 年关节型机器人销量占比超 60%，是国内市场最主要的产品类型；其次是直角坐标型机器人和 SCARA 机器人，且近年来两者销量占比幅度在逐渐扩大，上升速度高于其他类型机器人产品。当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人的市场需求依然旺盛，据IFR统计，2017年我国工业机器人销量达13.8万台，预计2018年销量将超过15万台，市场规模将达到62.3亿美元。到 2020 年，国内市场规模将进一步扩大到 93.5 亿美元。第二章 我国机器人产业发展趋势及特征19.026.830.039.351.262.375.793.530.4%40.8%12.0%31.1%30.2%21.7%21.4%23.5%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%45.0%0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0201320142015201620172018*2019*2020*销售额（亿美元）年增长率 工业机器人 71%服务机器人 21%特种机器人 8%工业机器人 服务机器人 特种机器人 艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为16172018（二）服务机器人：需求潜力巨大，家用市场引领行业快速发展我国服务机器人的市场规模快速扩大，成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。截至 2017 年底，我国 60 岁及以上老年人口有 2.41 亿人，占总人口 17.3%。随着人口老龄化趋势加快，以及医疗、教育需求的持续旺盛，我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。2018 年我国服务机器人市场规模有望达到 18.4 亿美元，同比增长约 43.9%，高于全球服务机器人市场增速。其中，我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为 8.9 亿美元、5.1 亿美元和 4.4 亿美元，家用服务机器人和公共服务机器人市场增速相对领先。到 2020 年，随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景机器人的快速发展，我国服务机器人市场规模有望突破 40 亿美元。（三）特种机器人：应用场景范围扩展，市场进入蓄势待发的重要时期当前，我国特种机器人市场保持较快发展，各种类型产品不断出现，在应对地震、洪涝灾害和极端天气，以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中，对特种机器人有着突出的需求。2018 年，我国特种机器人市场规模预计将达 6.7 亿美元，增速达到 23.2%，高于全球水平。其中，军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人市场规模预计分别为 4.7 亿美元、1.5 亿美元和 0.5 亿美元，极限作业机器人是增速最快的领域。随着我国企业对安全生产意识的进一步提升，将逐步使用特种机器人替代人在危险场所和危害环境中进行作业。到 2020 年，特种机器人的国内市场需求规模有望达到 10.7 亿美元。第二章 我国机器人产业发展趋势及特征图 8 2013-2020 年我国服务机器人销售额及增长率图 9 2013-2020 年我国特种机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理资料来源：IFR，中国电子学会整理3.34.66.49.412.818.428.040.130.4%38.4%37.1%47.9%36.2%43.9%52.1%43.0%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.0201320142015201620172018*2019*2020*销售额（亿美元）年增长率 1.52.23.03.95.46.78.410.734.5%45.0%36.5%32.2%39.2%23.2%25.4%26.8%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%45.0%50.0%0.02.04.06.08.010.012.0201320142015201620172018*2019*2020*销售额（亿美元）年增长率 艾媒报告商城用户1 7 6*1 7 0 0 专享 尊重版权，严禁篡改、转售等侵权行为18192018二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展，部分领域已达到国际领先目前，我国工业机器人研发仍以突破机器人关键核心技术