文/王欢 王彬

0 引言

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，服务机器人具有半自主或全自主工作的特点，它能完成有益于人类的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人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是已知的，而服务机器人所面临的工作环境大多是未知的。服务机器人分为个人/家庭服务机器人和专业领域服务机器人，主要从事医疗、农业、金融、教育、运输、安保、救援等工作。目前，广东省服务机器人产业虽发展迅速，但在企业创新能力、企业规模、创新型人才方面还存在诸多不足，本文对广东省服务机器人产业发展现状及对策进行梳理分析。

1 全球服务机器人产业发展状况

1.1 人工智能给行业带来快速发展新机遇

自2006年以来，机器学习、深度学习为机器人产业发展带来新机遇，服务机器人在各应用场景和服务模式下也飞速拓展，带动服务机器人市场规模高速增长。2019年，全球服务机器人市场规模达到95亿美元，2021年预计将突破130亿美元，年均增速近20%（如图1所示）。2019年，全球个人/家庭用服务机器人和公共服务机器人市场规模分别达42亿美元和53亿美元，其中个人/家用服务机器人市场规模占比最高达44%。

图1 2014-2021年全球服务机器人销售额及增长率注：*为预计数值

1.2 认知智能支撑服务机器人实现创新突破

目前，人工智能正从感知智能向认知智能加速迈进，并已在抗干扰感知识别、认知推理、情感识别与聊天等方面取得了长足进步，以上领域是服务机器人在下一阶段获得实质性发展的重要引擎。例如，Intel公司已着手研究交互式机器人的自适应算法，可研制出成本价低、服务面广、易用性强的交互机器人；由德国宇航中心、空中客车和IBM 合作开发的，带有8英寸液晶显示器的漂浮机器人互动移动伴侣于2018年7月抵达国际空间站，能与航天员愉快交谈，同时还能提供技术支持，并警示系统故障。

1.3 服务机器人进一步向各应用场景渗透

随着新一代信息技术的发展，服务机器人产品类型愈加丰富，由市场率先落地的医疗、教育、政务等机器人在多领域、多场景方向延伸，特别在手术、无人驾驶和仿人方向，产业前景十分广阔，预计到2025年，全球市场规模将呈指数级增长。目前，世界上第一家专门生产自动驾驶汽车的公司Waymo 宣布纯无人驾驶汽车即将上路，该车可在特定地理区域内和特定条件下进行完全自我控制；波士顿动力自主开发的Atlas 已掌握了行走、跑步、爬楼梯等仿人能力，机器人的动态运动系统十分逼近类脑控制。

2 我国服务机器人产业发展状况

2.1 我国服务机器人市场规模快速扩大

近年来，国内服务机器人市场规模不断扩大，成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。据前瞻研究院发布的统计数据，2018年，国内服务机器人市场规模同比增长约43.9%，达到18.4亿美元，高于全球服务机器人市场增速，其中家庭/个人服务机器人占比高达99.5%，占绝对主导地位；预计到2021年，随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景的机器人快速发展，我国服务机器人市场规模有望突破40亿美元。

2.2 服务机器人智能化相关技术发展迅速

我国在人工智能领域技术创新不断加快，专利申请数量与美国处于同等数量级，特别是计算机视觉和智能语音等应用层专利数量高速增长，催生出一批创新型企业和高水平研究机构，如大疆、优必选、科沃斯、新松、上海交大机器人研究所和哈工大机器人实验室等。优必选在第三届世界智能大会上发布的Cruzr 类人形商用服务机器人，在多模态交互、客流引导、智能安防等方面具有全球领先的技术优势。另外，我国在仿生材料、模块化自重构方面也取得一定进展，进一步提升了我国在服务机器人领域的技术水平。

2.3 国产自主品牌的关键零部件核心竞争力持续提升

近年来我国服务机器人呈现高速发展态势，机器人本体出货量增长带动国产核心零部件企业稳步发展。在机器人的三大核心零部件当中，控制器在软件方面的响应速度、易用性、稳定性方面仍稍有欠缺，硬件平台在性能和稳定性方面已与国外产品水平相当。在原本外资企业占据较大优势的伺服系统领域，国内产品已逐步获得国际市场认可。减速器以苏州绿的、来福谐波、本润为代表的国企经过多年沉淀，在模块化技术、柔轮生产等方面实现连续突破，部分型号部件使用寿命可达3万小时。在伺服电机领域，随着国内企业有针对性地投入研发力量并在交流伺服电机核心技术上取得关键性突破，部分产品速度波动率已低于0.1%，国内外技术差距已经开始出现缩减趋势。

3 广东省服务机器人产业发展状况

3.1 产业规模和企业数量领跑全国，整体发展势头良好

截至2019年年底，广东省服务机器人年产量超200万台，占全球25%；相关企业数量达7377家，占全国56.31%，居全国首位，而排名第二的湖南省企业数量为1078家，仅为广东的1/7（如图2所示）。近5年，珠三角地区注册企业始终保持50%以上增速，经过5年的快速发展期，广东省在本体、核心零部件以及国外品牌代理等方面已参与到良性竞争中，从而带动大量初创公司及创新机构持续进入，为广东省服务机器人市场注入活力。目前，广东省拥有包括大疆、优必选、极飞等一批服务机器人领域的独角兽企业，影响辐射至周边省份。同时受益于人工智能、自然语言处理等技术的发展，机器人本体智能化程度已大幅提高，市场整体发展态势良好。

图2 2019年全国服务机器人企业数量排行前十省份

3.2 新兴场景和应用模式产品品类齐全，部分产品竞争力达到全球领先水平

目前，广东省在教育、医疗、农业、家政等领域已研制出一系列种类齐全、功能丰富的服务机器人（见附表），部分产品达到国际、国内领先水平。个人/家庭服务机器人主要包括家庭作业、娱乐教育、残障辅助等方面；专业领域服务机器人则包括医用、场地、物流、无人机、安保等方面。如极思维通过自主开发JOS 系统及云服务平台等，研制出全球首款智能云守护清洁机器人；寒武纪基于Scratch 研发的“捍地”STEAM 系编程机器人，只需拖拽组合，即可完成代码功能；而诸如礼宾、睿瀚、哈工小愈（深圳）等一批高企已成功打造出乐宾、邦沃、小愈等知名品牌康复机器人，可对行动不便的用户提供移位、爬楼等帮助，基本覆盖家庭残障、生活辅助等需求。

3.3 产业结构相对合理，产业链日趋完善

依托广东省广阔的应用市场、雄厚的制造业基础、优良的营商环境和活跃的资本市场，广东省服务机器人产业已在研发、设计、生产、场景应用等方面形成较为完备的产业链。从机器人企业分布的16个行业上来看，有5570家企业聚焦于科学研究，占比达75.5%；有757家企业专注信息传输和技术服务。省内机器人企业呈现出明显的技术、研发密集特征。通过持续的研发投入，部分企业掌握了一定的核心技术和自主知识产权，并围绕技术服务、信息传输等应用场景开展布局。目前，广东省机器人本体研发企业占比持续上升，高端产品开发力度、核心零部件国产化率逐年增加。

3.4 产业集聚态势逐步形成，珠三角城市发展优势明显

图3 2019年珠三角各市服务机器人企业数量对比

广东省服务机器人企业主要集中在珠三角地区，其中共有服务机器人企业7284家，占全省98.74%，具体分布情况如图3所示。广深佛莞等地在各细分领域上各具优势，已逐步形成产业集聚态势。其中广州市以6494家服务机器人企业排名榜首，是第二名深圳市的12.78倍，不仅领跑珠三角地区，在全国也首屈一指；东莞以94家企业排名第三，佛山和珠海紧随其后；剩余四市企业数量均低于30家。目前，广州已自发形成了一定的产业聚集，在平台、应用软件、解决方案、整机集成等方面涌现大批初创企业，这得益于广州市政府率先在政策引导、资金投入、园区规划、生态链建设等方面大力支持。

3.5 政策与产业布局早，引导行业取得健康发展

为引导省内服务机器人产业有序健康发展，近五年，广东省出台4份关于服务机器人政策，政策出台数量位居全国第七。2014年年底，深圳市出台《机器人、可穿戴设备和智能装备产业发展规划(2014—2020年)的通知》，这是国内首次提及服务机器人孵化工程的政策。广东省发改委、工信厅先后发布《关于进一步明确广东省优先发展产业的通知》《广东省培育智能机器人产业集群行动计划（2021—2025年，征求意见稿）》，一是指出双臂协作、人机协作机器人，消防救援、手术、公共服务、护理等高端服务机器人被列为优先发展产业；二是到2025年，机器人关键零部件主要技术指标达到国际先进水平，专利授权量年均增长超过10%，骨干企业研发投入超过6%，形成一批标志性的重大科技成果和核心发明专利。在政策的引导下，广东省智能机器人创新产品和解决方案不断涌现，培育形成一批多深度多应用场景，并组织实施500个以上智能制造示范项目。

尽管广东省服务机器人产业取得快速发展，产业规模在国内位处前列，但仍存在不少短板。一是企业创新能力不强。现阶段真正能解决用户痛点的机器人产品尚未成形，如复杂环境下的语音识别率不高导致人机交互性能差；扫地机器人存在清洁死角；陪护机器人与人类情感互动方面存在较大缺陷，无法满足情感需求等。从知识产权上看，广东省大多数企业在商标、专利和软件著作权方面均缺乏竞争力。专利方面，仅有700家企业申请，不足10%；软件著作权方面，有817家企业拥有软件著作权，占全省11.1%。二是行业企业经营存在一定风险。天眼查数据显示，2015—2019年，珠三角地区共有446家服务机器人企业因各种经营风险而倒闭；7284家企业中，有1400家出现经营异常状况，占比近两成；受过行政、环保、税收处罚的企业共83家；此外，参加社会保险人数超过50人的企业仅有75家，占比仅1%。一方面说明当下企业绝大多数属于中小微型企业，实力偏弱；另一方面表明很多企业并没为全部员工购买“五险一金”，没有严格执行《中华人民共和国劳动法》。三是创新人才缺口较大。据《制造业人才发展规划指南》预测，到2025年广东省服务机器人领域人才缺口近15万人。首先，由于应用场景变得丰富，机器人需求量极大，在管理、运维等方面的专业技术人才严重不足；其次，依托大学、科研院所输送人才的培养机制已难以满足广东省服务机器人产业快速发展需求，人才供需矛盾已成为制约广东省服务机器人产业进一步发展的瓶颈。

4 推进广东省服务机器人技术创新发展的建议

4.1 加强服务机器人关键零部件等核心技术攻关

围绕广东省服务机器人产业技术“卡脖子”问题，持续推进省重点领域研发计划“智能机器人”专项实施，围绕居家式、物流类、市政型等整机所必备的精密减速器、伺服电机、控制系统等关键零部件，以哈尔滨工业大学（深圳）、华南理工大学、中国科学院深圳先进技术研究院等省内机器人知名高校、科研院所为依托，以广州数控设备有限公司、深圳市大族电机科技有限公司、深圳市优必选科技股份有限公司等龙头企业为主导，以中国（广东）自由贸易试验区的设立为推手，加大资金投入，增强技术攻关能力，集聚省内外优势力量进行服务机器人创新研究，尽快实现核心零部件的国产替代。

4.2 积极搭建服务机器人行业开放式资源平台

充分运用人工智能与机器人学会、机器人产业技术创新联盟等第三方机构的组织协调作用，搭建更多合作交流载体，多渠道、多层次地开展“卡脖子”技术攻关、地标行标制定、创新性人才交流等方面合作，积极推动行业技术创新与发展。围绕“服务机器人产业创新发展”等主题，开展高水平的学术交流；为全国、省内机器人爱好者提供一个展示才华和交流学习的竞技平台，同时也为机器人产业培养和储备生力军提供有力支撑。

4.3 持续扩大服务机器人产业规模与品牌影响力

针对国内外机器人市场竞争形势，广东省应加快广州机器人产业集群、深圳智能机器人产业园等基地建设，扶持重点企业做大做强，切实增强地市配套能力，逐步形成产业规模及成本优势。鼓励有条件的企事业单位积极利用“互联网+”开展面向全球的技术资源合作，通过并购等方式整合国际创新资源，促进智能设计、协同制造、网络化实时服务等产业组织模式的创新。对本地企业采购服务机器人给予一定的财税补贴，可选省内代表性的汽车零部件、数控机床、电子电力等行业中的典型企业作为试点，完成试点企业的全面改造升级，并逐步在全省同行业实现示范推广，扩大品牌影响力。

4.4 加大高素质、多梯次服务机器人领域人才引培力度

服务机器人产业的巨大市场规模，需要大量高素质、多梯次的技能型和应用型人才。首先，加大服务机器人人才引进力度，依托“珠江人才计划”“孔雀计划”等重大人才计划，引进一批自动化和控制工程基础理论、关键技术等领域的知名院士、高端紧缺人才及高水平创新团队落户广东省，打造一支具有核心竞争力的创新型人才队伍。其次，通过构建校企交流平台，深入探索“校企合作、产教融合”的人才培养模式，实现校企产学研的深度合作，共同制定社会和市场需求的人才培养计划，联合建立灵活高效的人才培养机制。针对服务机器人的市场需求，加大省内服务机器人领域高技能人才培训力度，培养服务机器人行业切实需要的高素质、多梯次人才。

附表 广东省服务机器人相关企业分类

附表（续）