解讀“綠皮書”之中國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

□文/ 趙軍平、姚之駒、陳 丹

解讀“綠皮書”之中國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

□文/ 趙軍平、姚之駒、陳 丹

服務(wù)機(jī)器人技術(shù)是集機(jī)械、信息、材料、生物醫(yī)學(xué)等多學(xué)科交叉的戰(zhàn)略性技術(shù)，是當(dāng)今前沿高技術(shù)研究最活躍的領(lǐng)域之一，屬于我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，不僅能應(yīng)對勞動力成本上升、人口老齡化等問題，而且能支撐和引領(lǐng)相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對促進(jìn)智能制造裝備發(fā)展、增強(qiáng)軍事國防實力、提高應(yīng)急處理突發(fā)事件能力、發(fā)展醫(yī)療康復(fù)設(shè)備，具有十分重要的意義。

隨著人工智能等先進(jìn)技術(shù)的加速發(fā)展，機(jī)器人迅速從工業(yè)領(lǐng)域向服務(wù)行業(yè)滲透，服務(wù)機(jī)器人展現(xiàn)出比工業(yè)機(jī)器人更為廣闊的市場空間。在個人、家庭服務(wù)以及專業(yè)服務(wù)領(lǐng)域，服務(wù)機(jī)器人能夠替代或協(xié)助人類完成清潔、維護(hù)、運輸、探測、安保、救援、監(jiān)護(hù)等工作，逐漸成為人類理想的合作伙伴。

全球服務(wù)機(jī)器人市場前景可觀

全球范圍來看，服務(wù)機(jī)器人還處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期，就整體而言技術(shù)并不成熟，市場仍處于起步階段。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計，2013年全球個人/家用服務(wù)機(jī)器人銷量達(dá)到400萬臺（市值約為17億美元），同比增長28%；全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人銷量達(dá)2.1萬臺（市值約為35.7億美元），同比增長4%。

未來幾年，隨著信息網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)交互、智能控制、傳感器、仿生材料、生物醫(yī)學(xué)工程等高新技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)一步突破，以服務(wù)機(jī)器人為代表的智能化終端產(chǎn)品的適用性將大幅提升，生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低?？梢灶A(yù)見，全球PR（個人機(jī)器人）時代已漸行漸近，未來總產(chǎn)值有望達(dá)到千億美元。

技術(shù)發(fā)展迅速，我國需加快追趕步伐

發(fā)展至今，機(jī)器人已經(jīng)從第一代示教再現(xiàn)機(jī)器人、第二代有感覺的機(jī)器人，發(fā)展到第三代智能機(jī)器人，其不僅具有感知能力，而且還具有獨立判斷和行動的能力，并具有學(xué)習(xí)、記憶、推理和決策的能力，因而能夠完成更加復(fù)雜的動作。服務(wù)機(jī)器人正是第三代機(jī)器人的典型代表。國際上，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)已對服務(wù)機(jī)器人展開了廣泛而深入的研究，研究內(nèi)容涉及材料、感知、驅(qū)動、控制等各個方面，并形成了清潔機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人等大量市場化的產(chǎn)品，逐漸被人們所接受。

我國服務(wù)機(jī)器人起步雖然較晚，但發(fā)展并不慢，行業(yè)亮點頻現(xiàn)，個別企業(yè)在某些領(lǐng)域已進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。我國水下機(jī)器人研發(fā)進(jìn)展巨大，具有自主知識產(chǎn)權(quán)可在冰雪面移動的機(jī)器人和低空飛行機(jī)器人已成功推出實驗樣機(jī)，并已開始承擔(dān)極地科考作業(yè)等任務(wù)；我國自主研發(fā)的多種型號核裂變堆運行維護(hù)機(jī)器人已經(jīng)投入示范應(yīng)用，為我國核能源安全利用提供了技術(shù)手段；我國的救災(zāi)救援、公共安全等多種型號機(jī)器人已經(jīng)開始進(jìn)入示范應(yīng)用階段，部分型號軍用機(jī)器人也已實現(xiàn)應(yīng)用；我國手術(shù)機(jī)器人、輔助治療機(jī)器人等醫(yī)療機(jī)器人也實現(xiàn)了技術(shù)突破，開始進(jìn)行試驗應(yīng)用；在清潔機(jī)器人、兩輪平衡車和無人機(jī)等家用服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域也涌現(xiàn)出一些實力強(qiáng)勁的企業(yè)。

但總體來看，我國服務(wù)機(jī)器人在產(chǎn)品技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和前沿技術(shù)等方面與日本、美國等發(fā)達(dá)國家相比仍然差距較大，概念性產(chǎn)品較多、產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品很少，多數(shù)功能處于研發(fā)或?qū)嶒炇译A段。我國服務(wù)機(jī)器人要真正地進(jìn)入市場并形成產(chǎn)業(yè)，還需充分重視自主創(chuàng)新，加大技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化力度，盡快縮小國內(nèi)外差距，占領(lǐng)國內(nèi)乃至全球市場。

市場需求決定服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展方向

鑒于目前我國服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及市場需求特點，下一階段我國服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展重點將圍繞家政服務(wù)、助老助殘、醫(yī)療康復(fù)等消費服務(wù)和救災(zāi)救援、探測科考等特殊服役環(huán)境領(lǐng)域。未來還將加快關(guān)鍵技術(shù)、前沿技術(shù)的研發(fā)、形成產(chǎn)業(yè)化并促進(jìn)典型產(chǎn)品的示范與應(yīng)用。

其一，目前我國已成為人口老齡化速度最快的國家之一，根據(jù)全國老齡辦的數(shù)據(jù)，2020年全國老年人口將達(dá)2.48億，老齡化水平為17%，我國在可預(yù)見的未來對養(yǎng)老護(hù)理的需求極大。此外，我國的殘疾人總數(shù)巨大，2013年已經(jīng)與德國總?cè)丝跀?shù)相當(dāng)，對殘障機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人的需求總量大。隨著我國老齡化的加劇，中青年人口增速下降、醫(yī)療保障需求上升，加之家政服務(wù)價格不斷上漲，預(yù)計未來10年，個人、家庭服務(wù)機(jī)器人在中國的需求會明顯增長，擁有3.5億個家庭的中國，以及“421”的家庭結(jié)構(gòu)，將促使家庭服務(wù)機(jī)器人、教育娛樂機(jī)器人、助老助殘機(jī)器人、醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人等產(chǎn)品的市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

其二，我國是一個地震、洪澇、臺風(fēng)、干旱等自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，加之近年來的恐怖活動、突發(fā)事件的發(fā)生，嚴(yán)重影響公共安全與社會穩(wěn)定，機(jī)器人參與搜索、救援、反恐等危險作業(yè)的需求越來越迫切。在機(jī)器人技術(shù)飛速發(fā)展以及國家安全戰(zhàn)略需求的帶動下，反恐防爆機(jī)器人、能源安全機(jī)器人、空間機(jī)器人、水下機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品的市場空間正在不斷拓展。

從發(fā)展趨勢來看，在國家和有關(guān)政府部門的大力支持下，我國主要用于公共領(lǐng)域的專業(yè)服務(wù)機(jī)器人有望先于個人、家用機(jī)器人實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，特別是醫(yī)療機(jī)器人、軍事機(jī)器人等；而隨著人民消費水平和消費能力的提升，用于家庭清潔、教育、娛樂、助老助殘等方面的機(jī)器人產(chǎn)品，如掃地機(jī)、娛樂性無人機(jī)、兩輪平衡車、陪伴機(jī)器人等功能相對單一的服務(wù)機(jī)器人銷量將繼續(xù)較快地增長。未來一段時間，隨著產(chǎn)品技術(shù)的演進(jìn)和智能化程度的提高，服務(wù)機(jī)器人將越來越被人們所接受并普遍使用，如同當(dāng)今的智能手機(jī)、個人電腦一樣，作為下一代家庭智能終端，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡幕锇??？梢灶A(yù)見，基于特定及潛在的市場需求和已有的技術(shù)基礎(chǔ)，服務(wù)機(jī)器人有望成為我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)趕超世界先進(jìn)水平的先鋒。

我國服務(wù)機(jī)器人發(fā)展路線日漸清晰

我國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應(yīng)以市場為導(dǎo)向，著眼于提升人民的生活水平、解決人口老齡化難題、滿足特殊服役環(huán)境的靈巧作業(yè)等國家重大需求，推動服務(wù)機(jī)器人的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及示范應(yīng)用。

面向醫(yī)療康復(fù)、助老助殘、家庭服務(wù)、教育娛樂等消費服務(wù)領(lǐng)域，發(fā)展人機(jī)協(xié)同與安全、產(chǎn)品創(chuàng)意與性能優(yōu)化設(shè)計、模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、服務(wù)機(jī)器人與互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算融合、人體內(nèi)器械高精度定位及導(dǎo)航、生機(jī)電感知與融合等關(guān)鍵技術(shù)。在技術(shù)積累尚不充分的情況下，避免同國外企業(yè)在高端市場正面競爭，優(yōu)先發(fā)展貼近我國市場需求的機(jī)器人產(chǎn)品。

面向救援救災(zāi)、能源安全、公共安全、重大科學(xué)等領(lǐng)域，發(fā)展特種服役環(huán)境適應(yīng)性、環(huán)境在線建模與理解、自主行為在線優(yōu)化生成、多機(jī)器人跨域自主協(xié)同與合作、面向復(fù)雜精細(xì)作業(yè)任務(wù)的遙操作控制、人機(jī)智能融合建模及主動行為決策等關(guān)鍵技術(shù)。加強(qiáng)戰(zhàn)略部署，加快核心技術(shù)攻關(guān)，制定詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及規(guī)劃來保證和促進(jìn)軍用機(jī)器人的發(fā)展。

在針對不同應(yīng)用領(lǐng)域采取不同發(fā)展策略的同時，應(yīng)高效運用多項扶持政策和支持資金，加快技術(shù)研發(fā)、檢驗檢測等方面的公共服務(wù)平臺建設(shè)，加大應(yīng)用推廣力度，使我國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)整體實現(xiàn)更好更快地發(fā)展。

整合行政扶持資源，提高支持資金使用效率

加強(qiáng)頂層規(guī)劃設(shè)計，整合多部門行政扶持資源，有計劃、有步驟地攻克服務(wù)機(jī)器人從設(shè)計研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化到推廣應(yīng)用各環(huán)節(jié)。在保證財稅、金融對服務(wù)機(jī)器人發(fā)展支持力度的同時，全面提高扶持資金的使用效率，避免資金的過度分割和碎片化。制定差異化扶持政策，聚焦性地支持一些重點領(lǐng)域、關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提升我國自主品牌服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化能力和龍頭骨干企業(yè)的國際競爭力。

加大服務(wù)機(jī)器人關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)力度

注重機(jī)器人技術(shù)與信息、材料、生物醫(yī)學(xué)等多學(xué)科技術(shù)的交叉融合，從系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性和制造技術(shù)等方面縮小國內(nèi)外差距，突破機(jī)器人新型材料、新型感知、智能控制、復(fù)雜環(huán)境識別、人機(jī)交互等前沿技術(shù)。加快新一代服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)研制和樣機(jī)生產(chǎn)，搶占新時期機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際制高點。

加大試驗檢測能力建設(shè)

加強(qiáng)服務(wù)機(jī)器人技術(shù)試驗環(huán)境建設(shè)，為提升我國服務(wù)機(jī)器人質(zhì)量、可靠性及安全性，解決關(guān)鍵材料及核心部件制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題提供支撐。加大檢驗檢測及認(rèn)證能力建設(shè)，完善檢測手段，提升服務(wù)機(jī)器人從材料到部件再到整機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈的檢測水平，推動和建立服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件準(zhǔn)入認(rèn)證制度。

加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制修訂

編制好國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，并積極參與制定國際標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升中國在全球服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的話語權(quán)。同步推進(jìn)服務(wù)機(jī)器人相關(guān)的監(jiān)管制度改革，在放松管制的同時建立起新的法律法規(guī)體系，為服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造寬松有序的良好發(fā)展環(huán)境。

面向戰(zhàn)略需求和國計民生，推進(jìn)示范應(yīng)用

一方面，面向民生需求，支持自主品牌服務(wù)機(jī)器人在助老助殘、醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用示范。如，推進(jìn)陪護(hù)與康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人在失能與認(rèn)知障礙人群中的示范應(yīng)用，智能假肢與外骨骼機(jī)器人在行動障礙人群中的示范應(yīng)用，以及智能手術(shù)中心和系統(tǒng)示范應(yīng)用等。另一方面，面向國家戰(zhàn)略需求，支持自主品牌服務(wù)機(jī)器人在國防及公共安全等重點領(lǐng)域的應(yīng)用示范，抓好一批效果突出、帶動性強(qiáng)、關(guān)聯(lián)度高的典型應(yīng)用示范工程。例如，在救災(zāi)救援領(lǐng)域，推進(jìn)微小型特種機(jī)器人在自然災(zāi)害、事故災(zāi)難中的示范應(yīng)用，仿生特種機(jī)器人在核工業(yè)事故、危險品爆炸現(xiàn)場的示范應(yīng)用等。

趙軍平 中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 研究員

姚之駒 中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 副秘書長

陳 丹 中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 處長助理