智能机器人发展前景和现状

隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了蓬勃發(fā)展。智能機(jī)器人是一個(gè)在感知、思維及效應(yīng)方面全面模擬人的機(jī)器系統(tǒng)，它可以代替人類在各個(gè)領(lǐng)域大展身手，目前，智能機(jī)器人已在全球得到了廣泛應(yīng)用，份額占比也從19%提升至57%。

智能機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，目前智能機(jī)器人可分為工業(yè)機(jī)器人、行業(yè)應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人及個(gè)人/家用機(jī)器人三類，工業(yè)機(jī)器人一般包括搬運(yùn)機(jī)器人、噴涂機(jī)器人及協(xié)作機(jī)器人等。而行業(yè)應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人則涵蓋了醫(yī)療機(jī)器人、物流機(jī)器人、送餐機(jī)器人及導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人等，個(gè)人/家用機(jī)器人包括了老人看護(hù)機(jī)器人、情感陪伴機(jī)器人以及掃地機(jī)器人等，占比分別為15%、42%及43%?？傮w來(lái)說(shuō)，服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了工業(yè)機(jī)器人。

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

隨著智能制造政策環(huán)境的進(jìn)一步優(yōu)化，我國(guó)在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)取得了階段性的成果。尤其在智能機(jī)器人行業(yè)，據(jù)公開(kāi)資料顯示，2018年，我國(guó)智能機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)率為26.%，達(dá)到28.76億元。

截止2019上半年，我國(guó)共計(jì)有36個(gè)城市把智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)?shù)匕l(fā)展的重點(diǎn)方向，以2020年為限，其中深圳預(yù)計(jì)在智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)增加值將達(dá)到2000億，廣州、重慶、南京、湖北將產(chǎn)業(yè)規(guī)模目標(biāo)定在1000億元以上，上海、東莞等地則是超過(guò)了500億元。

智能機(jī)器人的發(fā)展離不開(kāi)這些核心技術(shù)

自主定位導(dǎo)航技術(shù)

智能機(jī)器人的出現(xiàn)離不開(kāi)自主定位導(dǎo)航、人機(jī)交互等核心技術(shù)的進(jìn)步。尤其是自主定位導(dǎo)航技術(shù)，自主定位導(dǎo)航技術(shù)是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主行走的根本，本質(zhì)上是幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主定位、建圖、路徑規(guī)劃及避障等能力。

這就需要涉及到機(jī)器人的感知能力，借助激光雷達(dá)來(lái)幫助機(jī)器人完成周圍環(huán)境的掃描，配合相應(yīng)的算法，構(gòu)建有效的地圖數(shù)據(jù)，完成運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位導(dǎo)航。

按照所實(shí)現(xiàn)的功能劃分，自主定位導(dǎo)航技術(shù)主要包括了自主地圖構(gòu)建（基于現(xiàn)有地圖、離線地圖及同步定位和建圖）、實(shí)時(shí)環(huán)境定位（同步定位和建圖與信標(biāo)定位等）、運(yùn)動(dòng)和導(dǎo)航（全局、局部路徑規(guī)劃及障礙物規(guī)劃）、相關(guān)傳感器技術(shù)（激光雷達(dá)、深度攝像頭等）。

在實(shí)際工作中，每個(gè)部分都是緊密相連的，下圖展示的是一個(gè)典型自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)部各組件的框架：

在實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位導(dǎo)航技術(shù)中，激光SLAM憑借穩(wěn)定、可靠等性能優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)下機(jī)器人自主定位導(dǎo)航的核心技術(shù)。以思嵐科技為主的激光SLAM導(dǎo)航技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域的智能服務(wù)機(jī)器人中，同時(shí)思嵐科技也是我國(guó)最早將激光SLAM技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)機(jī)器人的企業(yè)，目前，在機(jī)器人定位導(dǎo)航領(lǐng)域已走在了行業(yè)的前列。

人機(jī)交互技術(shù)

機(jī)器人想要進(jìn)一步發(fā)揮自身的智能作用，除了擁有基礎(chǔ)的自主定位導(dǎo)航技術(shù)，還需要擁有人機(jī)交互能力，人機(jī)交互主要包含語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解、人臉識(shí)別、圖像識(shí)別、體感/手勢(shì)交互等技術(shù)。通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、合成、理解等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的營(yíng)銷和專屬服務(wù)。通過(guò)人臉識(shí)別，可幫助商家精準(zhǔn)的識(shí)別用戶，并主動(dòng)與用戶打招呼，提升用戶體驗(yàn)……。這些交互方式的改變將會(huì)深層次的影響我們?nèi)粘Ｉ畹膽?yīng)用場(chǎng)景。

基于語(yǔ)音的人機(jī)交互是當(dāng)前人機(jī)交互技術(shù)中最為主要的表現(xiàn)形式，語(yǔ)音人機(jī)交互過(guò)程中包含信息輸入和輸出的交互、語(yǔ)音處理、語(yǔ)義分析、智能邏輯處理以及知識(shí)和內(nèi)容的整合。結(jié)合語(yǔ)音人機(jī)交互過(guò)程，在人機(jī)交互中的關(guān)鍵技術(shù)中包含了自然語(yǔ)音處理、語(yǔ)義分析和理解、知識(shí)構(gòu)建和學(xué)習(xí)體系、語(yǔ)音技術(shù)、整合通信技術(shù)以及云計(jì)算處理技術(shù)。

經(jīng)過(guò)科研人員的不斷努力，目前語(yǔ)音交互技術(shù)已成功進(jìn)入商用門(mén)檻，如今在智能手機(jī)、智能音箱、智能臺(tái)燈等設(shè)備中大多采用了語(yǔ)音人機(jī)交互技術(shù)，隨著語(yǔ)音人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的逐漸顯現(xiàn)，眾多企業(yè)紛紛布局語(yǔ)音人機(jī)交互領(lǐng)域，如科大訊飛、谷歌、捷通華聲等企業(yè)。隨著布局企業(yè)的不斷增多，語(yǔ)音人機(jī)交互的產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，并帶動(dòng)了機(jī)器人、家電、汽車等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

除了語(yǔ)音人機(jī)交互，基于視覺(jué)的人機(jī)交互技術(shù)也是目前研究的一大熱點(diǎn)，對(duì)于一個(gè)人來(lái)說(shuō)最為主觀的就是看臉部表情，未來(lái)機(jī)器人也需要理解人的感情，這當(dāng)中就會(huì)涉及到人臉識(shí)別技術(shù)，包括特征提取及分類，目前在該技術(shù)中，對(duì)于人類基本的七種表情識(shí)別率可達(dá)到百分之八十左右，當(dāng)然目前還是一些比較明顯的表情，如在高興或者發(fā)怒的情況下，但在人的自然交流過(guò)程中，人的表情還是比較平淡的，對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，目前還難以達(dá)到準(zhǔn)確的分辨效果，這些過(guò)程是需要進(jìn)行一些更加復(fù)雜的特征來(lái)提取。

智能機(jī)器人發(fā)展前景

從目前情況來(lái)看，未來(lái)在智能機(jī)器人領(lǐng)域，服務(wù)機(jī)器人發(fā)展?jié)摿薮?，將?huì)成為世界最大的機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，服務(wù)機(jī)器人對(duì)技術(shù)的要求更高也更全面，市場(chǎng)空間更加巨大。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，2019-2024年，全球的服務(wù)機(jī)器人銷售額將會(huì)更上一層樓，預(yù)計(jì)2024年全球服務(wù)機(jī)器人銷售額將會(huì)達(dá)到170億美元。

2019-2024年全球服務(wù)機(jī)器人銷售走勢(shì)預(yù)測(cè)

究其原因主要有：

1.政策支持

工信部、發(fā)改委和財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》?！栋l(fā)展規(guī)劃》和“中國(guó)制造2025”重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖一起，構(gòu)成國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍(lán)圖。

2.人口老齡化催生服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)，截至2018年末，中國(guó)人口總數(shù)為139538萬(wàn)人，比上年末增加530萬(wàn)人，其中65周歲及以上人口16658萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?1.9%。隨著人口老齡化趨勢(shì)加快，勞動(dòng)人口縮減，我國(guó)將面臨勞動(dòng)力成本上升及人工紅利消失等問(wèn)題，因此，迫切需要加快“機(jī)器換人”的速度。服務(wù)機(jī)器人在我國(guó)存在巨大市場(chǎng)潛力及發(fā)展空間。

3.懶人經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步促進(jìn)家用服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)

“懶人”是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的原動(dòng)力，這句話背后蘊(yùn)藏著樸素的經(jīng)濟(jì)規(guī)律。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)浪潮下，人類社會(huì)的分工與合作越來(lái)越細(xì)越來(lái)越多，促使各類服務(wù)機(jī)器人的銷售增長(zhǎng)。

尤其是掃地機(jī)器人，在下游需求端的刺激下，中國(guó)掃地機(jī)器人市場(chǎng)近年來(lái)保持高速發(fā)展。從需求端來(lái)看，隨著收入水平提升、消費(fèi)升級(jí)深化、90后年輕人成為消費(fèi)主力。掃地機(jī)器人憑借全自動(dòng)高頻清掃，以及對(duì)床下、桌下等清掃死角的覆蓋能力極大程度解放了消費(fèi)者的家庭打掃負(fù)擔(dān)，在“懶人化”消費(fèi)逐漸興起的今天，具備極強(qiáng)的剛需屬性，因而潛在空間巨大。

當(dāng)前，全球正邁入人工智能時(shí)代，大力發(fā)展智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)既是實(shí)現(xiàn)人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的關(guān)鍵發(fā)力點(diǎn)，也是經(jīng)濟(jì)從高速階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量階段的全新增長(zhǎng)點(diǎn)。