公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及風險分析

許文倩

關(guān)鍵詞：公共服務(wù)機器人，安全風險，測試，產(chǎn)品質(zhì)量

0引言

公共服務(wù)機器人作為機器人的重要分支，能夠快速提升工作效率、優(yōu)化公共場所服務(wù)體驗。但是公共服務(wù)機器人大多使用在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，不可預知的因素多，從而影響產(chǎn)品安全使用；加之公共服務(wù)機器人是新興產(chǎn)品，標準大大滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展；產(chǎn)品設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)缺少標準支撐；市場對于公共服務(wù)機器人的監(jiān)管還不夠完善；市面上的公共服務(wù)機器人質(zhì)量參差不齊等問題。因此，本文通過分析公共服務(wù)機器人市場發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)風險，列舉出相關(guān)檢驗檢測參考標準方案，為產(chǎn)品優(yōu)化提供參考建議。

1公共服務(wù)機器人市場發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國家政策對機器人細分領(lǐng)域支持力度不斷加大，核心硬件國產(chǎn)化進程不斷提速，智能制造應(yīng)用端巨頭開始入局，公共服務(wù)機器人行業(yè)價值日益凸顯。后疫情時代，公眾的工作和生活習慣發(fā)生了顯著改變，無接觸服務(wù)需求量顯著增加，公共服務(wù)機器人在市場的接受度與需求不斷擴大，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于商場、銀行、酒店、醫(yī)院、政務(wù)大廳等公共服務(wù)領(lǐng)域，如：在展覽會上提供迎賓服務(wù)、在政府大廳負責接待服務(wù)、在旅游景點提供導覽服務(wù)等。目前常見的公共服務(wù)機器人按其使用用途可分為餐飲機器人、講解導引機器人、多媒體機器人、公共游樂機器人、公共代步機器人和其他公共服務(wù)機器人[1]。

從技術(shù)發(fā)展來看，公共服務(wù)機器人產(chǎn)品技術(shù)不斷迭代，國內(nèi)廠商自主研發(fā)能力不斷提升。現(xiàn)階段國內(nèi)廠商已經(jīng)實現(xiàn)了視覺傳感器、SLAM系統(tǒng)、底盤技術(shù)、操作系統(tǒng)等核心技術(shù)領(lǐng)域的國產(chǎn)化。人工智能技術(shù)的不斷突破也為服務(wù)機器人提供了更加強大的能力。這些技術(shù)從語音識別和合成、計算機視覺、決策到控制等多個方面進一步為公共服務(wù)機器人賦能。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，公共服務(wù)機器人市場正在迅速擴大。根據(jù)億歐智庫數(shù)據(jù)顯示，商用清潔、終端配送、講解引導是目前公共服務(wù)機器人市場主要組成部分，到2025年，預計三者市場規(guī)模之和為1159.6億元。國際機器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布的世界服務(wù)機器人報告顯示，2016年以來，全球服務(wù)機器人的市場規(guī)模逐年擴大，年均增速達23.8%，2021年達到了125.2億美元，2023年市場規(guī)模有望突破201億美元[2]。

從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用來說，公共服務(wù)機器人的應(yīng)用前景廣闊，在各個行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。疫情期間，公共服務(wù)機器人承擔了導診、配送化驗單、送藥、送餐進隔離區(qū)、消毒、清潔、回收醫(yī)療垃圾、宣傳防疫知識等工作，“無接觸配送”使得公共服務(wù)機器人成為了剛需。后疫情時代，在酒店、商場等場所也都能看到公共服務(wù)機器人的身影，隨著社會服務(wù)成本增加，助老陪護公共服務(wù)機器人需求增長迅速，各大服務(wù)機器人廠商積極布局餐飲、酒旅、金融服務(wù)、醫(yī)療、倉儲物流等行業(yè)，其中酒店旅游行業(yè)滲透率最高，倉儲物流行業(yè)潛力最大。與此同時，各大服務(wù)機器人廠商也積極地布局海外，未來3～5年注重技術(shù)融合以及貼近需求的公共服務(wù)機器人將逐漸形成一個比較大的市場[3]。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模分布呈現(xiàn)以華東、中南、華北地區(qū)為核心的發(fā)展態(tài)勢，西南、東北、西北地區(qū)目前的產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小。公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)主要分布在廣東、福建、上海、浙江、江蘇等省市，已形成一個較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。上游企業(yè)主要為生產(chǎn)機器人所需零部件的零部件供應(yīng)商或材料供應(yīng)商。其中，主要零部件包括電子元器件、塑料橡膠、電機、電池、傳感器、金屬件等。中游制造環(huán)節(jié)包括總裝廠、操作系統(tǒng)提供商、云系統(tǒng)提供商等。產(chǎn)業(yè)鏈下游則是在應(yīng)用領(lǐng)域，包括商場、酒店、政務(wù)大廳等場所。下游產(chǎn)品面向各個細分的服務(wù)領(lǐng)域，例如：獵戶星空公司的重載型遞送服務(wù)機器人“豹小遞Max”為武漢火神山醫(yī)院提供醫(yī)療物資運輸、藥品運送、化驗單遞送等服務(wù)。普渡科技、云跡科技公司先后推出重載型遞送服務(wù)機器人、餐廳服務(wù)機器人、酒店遞送機器人等多種類產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于連鎖餐廳、酒店等場景。此外，阿里、京東也相繼推出無人配送小車，助力各類智慧產(chǎn)業(yè)園實現(xiàn)無人配送[4-7]。

2公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)風險

當前，公共服務(wù)機器人應(yīng)用范圍不斷擴大，各類企業(yè)對公共服務(wù)機器人投入增加，除了政策利好因素外，還能解決單一、重復、枯燥的工種的招工困難問題。塑造品牌形象，促進用戶消費。當品牌貼上“機器人”的標簽，無論是抱有獵奇心理的新客戶，還是偏愛機器人的舊客戶，在做消費決策時都會對其有一定的傾斜。但是，由于公共服務(wù)機器人大多數(shù)需要與人交互，特別是運行于家庭及公共環(huán)境中的服務(wù)機器人，其面對的人群包括老人、兒童、殘疾人等弱勢群體，在此類復雜非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中，公共服務(wù)機器人可能存在以下風險。

在運動性能方面，公共服務(wù)機器人通常需要能夠適應(yīng)包括室內(nèi)、室外、樓梯等不同的環(huán)境。然而，目前部分機器人的移動性能以及定位導航性能在實際應(yīng)用過程中與產(chǎn)品設(shè)計要求存在一定的差距，從而導致路徑規(guī)劃不準確、避障效果不佳等問題，嚴重時可出現(xiàn)人員撞擊誤傷等問題。此外，在操作控制方面，由于當前采用的自然語言處理、語音識別、手勢識別等控制算法的精確度不夠高，因此在實際應(yīng)用中，這些技術(shù)的精確度受到多種因素的影響，導致出現(xiàn)工作失誤的情況。

在電氣機械安全方面，公共服務(wù)機器人工作環(huán)境多變，零部件種類繁多，誤操作以及防護不到位等不安全現(xiàn)象頻發(fā)；市面上定制化公共服務(wù)機器人廠家對標準理解不夠深入，存在由于部分安全性標識缺失或不明確，導致日常操作使用危險系數(shù)增加；電池材料不過關(guān)、動力電池系統(tǒng)拼裝布局缺陷、使用中過充過放等隱患頻發(fā)，嚴重時可能引起熱失控甚至導致起火自燃。因此，為了保障機器人安全使用，可靠性和穩(wěn)定性更需要進行詳細考量。

在電磁兼容方面，微小的電磁干擾可能就會導致嚴重的系統(tǒng)故障。公共服務(wù)機器人產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜、集成度高，一方面，外部環(huán)境的電磁干擾容易致使機器人性能下降，機器人失控、無法正常工作的現(xiàn)象時有發(fā)生。另一方面，服務(wù)機器人本身也存在對周邊環(huán)境的電磁干擾，從而影響其他設(shè)備的正常運行，特別是在銀行、政府機構(gòu)、醫(yī)院等重要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹃P(guān)鍵設(shè)備造成系統(tǒng)性事故，將會導致難以估量的損失。因此，在這些地方使用的公共服務(wù)機器人必須具有更高的電磁兼容性。

此外，在軟件安全方面，公共服務(wù)機器人使用過程中可能會收集和存儲用戶的個人信息，例如：聲音、圖像等。然而，當前大部分公共服務(wù)機器人都采取定制化服務(wù)，當前系統(tǒng)主要側(cè)重于滿足用戶需求，但在隱私保護方面存在明顯不足。目前尚未建立完善的隱私保護機制，同時未能明確告知用戶數(shù)據(jù)收集和使用的目的，導致存在隱私泄露的風險。

3公共服務(wù)機器人風險測試研究

雖然公共服務(wù)機器人發(fā)展勢頭猛烈，但是質(zhì)量狀況仍然堪憂。目前公共服務(wù)機器人標準體系并不完善，企業(yè)對相關(guān)標準理解不足，消費者關(guān)于服務(wù)機器人產(chǎn)品的投訴屢見不鮮。因此，可從運動性能、電氣機械安全、電磁兼容、軟件安全等測試入手，進一步規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量要求，從而避免相關(guān)風險隱患。

在運動性能方面，測試重點在于實際環(huán)境模擬。為保障公共服務(wù)機器人能順利完成預定任務(wù)，針對直線行駛、轉(zhuǎn)彎半徑、爬坡越障、定位精度等可進行模擬環(huán)境布置以及障礙物的設(shè)計選擇。測試過程中應(yīng)有專業(yè)操作人員進行配合，保障機器人在實際應(yīng)用中行駛機的機動性、靈活性以及在外界干擾下的穩(wěn)定性和魯棒性。

在電氣機械安全方面，著重考慮可能的故障條件以及隨之引起的故障，例如：誤用、溫度、海拔、污染、濕度、電網(wǎng)電源的過電壓和通信網(wǎng)絡(luò)的過電壓等外界影響以及由于制造誤差或在制造、運輸和正常使用中由于搬運、沖擊和運動引起的變形而可能發(fā)生的性能變化。因此，可測試在極端環(huán)境下的絕緣電阻、電氣間隙和爬電距離、過電流保護、接地保護、外殼防護等設(shè)備穩(wěn)定性參數(shù)并檢查說明書或銘牌中的詳細參數(shù)以及操作說明，確保操作人員對產(chǎn)品進行進一步的了解。此外，由于公共服務(wù)機器人適用于人機交互環(huán)境中，存在人體與服務(wù)機器人可觸及部位之間的機械接觸。因此，需進一步考慮服務(wù)機器人結(jié)構(gòu)、危險的運動部件防護、安全功能、穩(wěn)定性、電池安全性設(shè)計與測試要求。在電池性能檢測方面，廠家應(yīng)選擇穩(wěn)定可靠的電池產(chǎn)品，依據(jù)產(chǎn)品電池類型，按要求進行電路安全實驗，從而保障電池的耐久性及可靠性。

在電磁兼容方面，為避免公共服務(wù)機器人在工作過程中產(chǎn)生電磁輻射以及可能對其他電子設(shè)備造成干擾。因此，依據(jù)產(chǎn)品功能與使用環(huán)境，測量機器人工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射的強度、頻率范圍等參數(shù)，評估其對周圍環(huán)境的干擾程度；為防止其在復雜的工況中受到來自外部的電磁脈沖、靜電放電等電磁干擾，可模擬靜電放電、電磁脈沖等電磁干擾源，觀察機器人在這些干擾下的工作表現(xiàn)，對其抗干擾能力做進一步評估。

在軟件安全方面，一是需要重點關(guān)注功能模塊的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)并解決潛在的軟件缺陷和系統(tǒng)故障，避免因系統(tǒng)崩潰、功能失效等引起的異常動作、異常行動軌跡、異常聲音或者危險行為未提醒等對用戶造成人身及生命方面的傷害。二是需要關(guān)注軟件安全方面的產(chǎn)品風險。公共服務(wù)機器人可能涉及用戶的個人信息和隱私數(shù)據(jù)的采集風險，如：語音記錄、攝像頭圖像采集等。如果軟件安全性存在漏洞，攻擊者可能通過入侵、數(shù)據(jù)泄露或操縱機器人的行為，對用戶造成侵害和損害。因此，通過系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全及個人隱私信息保護等軟件安全測試，可以發(fā)現(xiàn)并修復潛在的漏洞和安全隱患，確保用戶的隱私得到有效保護。

由于當前公共服務(wù)機器人相關(guān)標準并不完善且企業(yè)標準認知度不高，關(guān)于公共服務(wù)機器人領(lǐng)域的標準建立尚在起步階段，可依據(jù)的國家標準較少?，F(xiàn)行的國家標準發(fā)布時間較晚，且多為非強制性標準。此外，公共服務(wù)機器人的細分領(lǐng)域應(yīng)用較多，各個領(lǐng)域需求的重要參數(shù)方面缺乏相應(yīng)的標準支撐，部分現(xiàn)行國家標準約束性條件不夠完整。因此，針對公共服務(wù)機器人異常情況可參考機器人、服務(wù)機器人、移動智能終端等相關(guān)標準，進一步對其運動安全性能、電磁兼容、電氣機械安全以及軟件安全等項目優(yōu)化分析，參考標準詳見表1。

4結(jié)語

隨著公共服務(wù)機器人不斷融入日常生活，相關(guān)質(zhì)量要求也需要不斷提升。因此，在繼續(xù)夯實現(xiàn)有服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的同時，應(yīng)加強服務(wù)機器人質(zhì)量的監(jiān)管，建立完善的標準檢測認證體系，從機器人的穩(wěn)定性、可靠性和適用性等源頭上把控產(chǎn)品安全，從而確保未來的公共服務(wù)機器人能夠更好、更安全地服務(wù)我們的生活。