隨著中國人口紅利的消失，機器人在制造業(yè)和工業(yè)領域被大批量應用，包括現(xiàn)在非常熱的機器換人和自動化升級改造。服務機器人作為和工業(yè)機器人相對應的領域，在軍事、服務和娛樂各個領域都發(fā)揮著越來越重要的作用，也逐漸取代人類的一些工作。

　　但目前服務機器人的市場化程度和工業(yè)機器人相比還是處于起步階段，要實現(xiàn)服務機器人更好地應用，需要在技術和產(chǎn)業(yè)兩個層面突破。

　　下面是哈工大服務機器人有限公司創(chuàng)新產(chǎn)品中心總經(jīng)理林科峰對服務機器人行業(yè)發(fā)展趨勢及九大關鍵技術的解讀，由華強智造中心在保留原意的情況下整理摘編，為機器人行業(yè)的從業(yè)者、創(chuàng)業(yè)者提供參考。

　　這里我們主要探討服務機器人行業(yè)發(fā)展趨勢及關鍵技術。

　　第一章服務機器人的發(fā)展趨勢

　　1.服務機器人的定義

　　服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，它能完成跟人類衣食住行相關的服務工作，但不包括從事生產(chǎn)的設備。服務機器人包括三個主要特征：感知、決策和執(zhí)行。

　　在行業(yè)內(nèi)，關于服務機器人也有一個基本定義，就是必須具備感知、決策、執(zhí)行這三個能力，它就可以稱之為服務機器人。

　　下面我們來看一些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也是百度上能找到的一些數(shù)據(jù)。我們可以看到，服務機器人的市場非常龐大，不僅現(xiàn)在在不斷增長，未來也有非常好的發(fā)展趨勢。

　　根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，2012年全球個人（或家庭）用服務機器人市場容量為73億元，公共服務機器人市場容量為208億元。目前看公共服務機器人產(chǎn)業(yè)化走在前面，市場容量更大。

　　預計2016-2017年個人（或家庭）用服務機器人市場容量增長率為7%，公共服務機器人市場容量年均復合增長率為17%。到2017年，全球服務機器人市場容量將接近500億元。如果智能家居算是廣義的服務機器人，服務機器人市場容量會大很多。

　　2.服務機器人的關鍵技術

　　接下來我們看看服務機器人的一些關鍵技術，我這邊可能更關注具體的實踐方面。

　　這是服務機器人可能會用到的一些關鍵技術，但并不一定說每個機器人都使用里面的全部技術，可能是部分技術的組合。

　　比如人工智能、語音識別和合成技術、語義、導航、運動控制，這些都是我們經(jīng)常用的技術。所以說對服務機器人來講，它基本是多種技術的融合和實現(xiàn)。

　　我們可以看一下，這些年我們都熱過哪些機器人。

　　在服務機器人領域，我想大家如果有關注的話都知道，比如說JIBO、BUDDY，我不確定目前JIBO、BUDDY的眾籌是否已經(jīng)結(jié)束，但是還沒有上市，上市的時間一直被推遲；

　　軟銀推出來的PEPPER，國內(nèi)在做的小魚在家，也算是服務機器人的一個品類；

　　亞馬遜的ECHO，昨天Google的I/O大會剛發(fā)布了一款音箱，叫GoogleHome，其實跟亞馬遜ECHO基本上大同小異。我們也做了一款音箱，GoogleHome宣傳的具備的功能，好像我們也都實現(xiàn)了；

　　叮咚——叮咚是科大訊飛跟京東一起投了一個公司然后做出來的叮咚音箱；

　　之前還有一個叫GOOGLEALTAS，就是BostonDynamics公司做的；

　　…………

　　前段時間有個很火的一個視頻，是關于人形機器人的。雙足的人形機器人，直立行走，走的姿態(tài)非常好，由BostonDynamics研發(fā)的，大家看那個視頻會覺得很有意思。

　?。˙ostonDynamics是Google創(chuàng)建的Alphabet旗下機器人工程技術開發(fā)公司，研發(fā)出了眾多令人驚艷的機器人設備，而其中最為亮眼的就是阿特拉斯人形機器人。2013年被谷歌收購，但2016年谷歌好像打算把它賣掉……）

　　但是如果了解一點機器人技術的人就知道，雙足機器人實際上是非常難的研制。去年春晚上很火的深圳公司優(yōu)必選，它做的在春晚上表演的機器人，在電視看感覺TA好像好大好高，但如果你看過真的其實就只有一本書這么高，因為它沒辦法做到像BostonDynamics公司做的這么高，做這么高之后要保持它雙足的平衡很難。

　　以人為例，我們具備有自己的大腦、自己的運動能力，我直立的時候我的大腦是在不斷發(fā)送指令給身體的各部分肌肉，讓我站在這里。但對一個機器人來講，它要維持身體的平衡是非常難的，所以在BostonDynamics公司做出來以后，在行業(yè)內(nèi)大家對它的評價還是很高的。但是具體做出來以后實用性怎么樣，怎么進行商業(yè)化推廣，它的路還很長。但就技術實驗來講，還是具有非常重大的意義。

　　第二章 服務機器人關鍵技術研發(fā)

　　下面我會探討一些在服務機器人應用領域的一些技術，這些技術有些可能已經(jīng)投入商業(yè)應用，有些是哈工大機器人集團包括我們公司正在研發(fā)、正在使用的。

　　激光導航技術

　　第一個是激光導航技術。激光導航技術是基于激光的一個slam導航技術，這個在機器人應用里面比較廣泛，但是應用最多的一個方面是掃地機器人。

　　大家了解，很多掃地機器人公司，包括國內(nèi)的科沃斯，它賣的90%（甚至95%）的產(chǎn)品都是不具備導航技術的。簡單來講就是說，到底去哪里掃，掃哪里，機器人都是不知道的，基本上就是盲掃；進了房間之后需要人為給它規(guī)劃一個路線，它就按照那個路徑掃，但具體哪里沒有掃，或者掃了哪里，機器人都不知道。

　　但是目前在國內(nèi)深圳有家叫inxni的公司，它推出的一個新的產(chǎn)品“以內(nèi)X533”，inxni以內(nèi)掃地機器人的價格大概是2799，這款機器人就用了激光導航的技術——當然科沃斯也有，而且應用得非常好。這個機器人到房間以后，它會迅速完成一個房間的地圖掃描，迅速地構(gòu)建一個地圖。構(gòu)建好地圖以后，它在掃地的時候，首先它知道自己的位置，它在哪里，另外它是完全按照掃描出來的地圖逐行清掃，不斷清掃。

　　雖然這種機器人還是有兩個問題——它雖然知道自己的地圖、知道自己的位置，但它不知道哪里干凈還是不干凈的；第二，它也不管干凈不干凈都會去掃，干凈的也掃了，不干凈的也掃了。但是這種效率已經(jīng)比傳統(tǒng)的盲掃機器人效率提高很多了，這就是激光導航技術。

　　stargazer導航技術

　　stargazer導航技術跟激光導航不一樣：

　　第一，激光導航只要裝一個激光掃描的傳感器，出來以后掃描一圈，就構(gòu)建一個地圖。但stargazer有個特點，就是要在天花板上布置一些紅外的感應器，布置完紅外感應器就可以定位機器人位置；

　　第二，激光導航相對來說比較適用于室內(nèi)的場景、家庭場景，面積不是很大的。在大型的場館，比如會展中心，它的空間非常大環(huán)境比較復雜，如果用激光掃描，掃描實施的難度比較高，另外運算的時間周期也比較長。但stargazer技術可以適用這種大型場館，比如在大型場館里面用的迎賓機器人、一些服務機器人，用的就是這種stargazer導航技術。

　　我們公司現(xiàn)在自己也在研究stargazer導航技術的算法，我們也把這些算法寫到一些嵌入式的平臺里面，應用在一些服務機器人身上。

　　視覺導航技術

　　除了激光以外，視覺導航我們也比較常用。

　　但視覺導航目前有一個問題，就是在真正商用的時候，比如放在一些商業(yè)化產(chǎn)品上，它的成本比較高。因為視覺導航是圖像，對運算的能力要求比較高；因為運算能力要求高，相應的芯片就比較貴；芯片貴了，放到商品化的東西，它相應的就會提高商品的單價。所以目前真正用視覺導航技術的機器人產(chǎn)品還比較少，特別是掃地機器人就更少了，基本上掃地機器人都不會去采用視覺導航的方案。

　　室外導航技術-差分GPS/慣性組合導航技術

　　剛才講的激光、stargazer、視覺，基本上都是室內(nèi)導航技術，那還有一個是室外導航技術。室外導航技術基本上目前都采用GPS的方式來實現(xiàn)，這個技術相對比較成熟，大家聽的也比較多。

　　機器人跟隨技術

　　還有一個很關鍵的就是機器人跟隨技術。很多小的機器人也有跟隨技術，這個有什么意義呢？

　　比如說現(xiàn)在我們做一個家庭陪伴型機器人，或者是現(xiàn)在市面上已有的很多陪伴機器人，它會走，走來走去。但它走的方式是——你手機掏出來，藍牙連上后用手機控制它走，向前向后，它不是自主行走的。

　　如果真正做得好的話，我們會希望這個機器人是我的一個家庭成員，是我的一個朋友，是我家庭的一份子。我希望我走到屋里的時候，它也跟我走到屋里，我到客廳，它也跟我走到客廳。它會跟著人的步伐一起走，這個就是機器人的跟隨技術。

　　機器人多機調(diào)度技術

　　多機調(diào)度技術會應用在哪里呢？當我們在一些大型的場館里，有些時候可能不僅僅需要一個機器人，可能是多號機器人在協(xié)同工作，這個時候就需要用到機器人調(diào)度技術。需要有一個后臺，需要有一個平臺，需要這些機器人一同協(xié)同工作。

　　現(xiàn)在深圳有些餐廳已經(jīng)開始應用餐飲機器人，送菜的、端盤子的，有用導軌的，也有不用導軌的。在一個餐廳，多臺機器人在一起應用的時候，就會需要用到這個多機調(diào)度技術。

　　視覺識別技術

　　（例如機器人在演示摘西紅柿、夾東西）

　　機器人底盤技術

　　有些機器人也不一定需要移動，但如果是需要移動的機器人就會用到底盤。那底盤到底是用履帶式的，還是輪子的，還是雙足的呢？

　　目前從實用性來講，履帶的、輪式的機器人會更滿足目前的商用需求。因為雙足最大的問題就是不穩(wěn)，比如像小的、優(yōu)必選的這種人形機器人，你一推它肯定倒。雖然它可能會爬起來，但是它一定會倒，因為它的平衡能力非常差。很多的人形機器人都有這種問題，所以這個沒有辦法去投入到真正的實用場合。

　　機器人與智能家居

　　現(xiàn)在很多機器人也號稱跟智能家居連在一起，包括亞馬遜的ECHO，或者GoogleHome，強調(diào)的概念就是和智能家居連在一起。

　　例如，我跟機器人說話，說把我的空調(diào)調(diào)到25.5度，它就會把空調(diào)調(diào)到25.5度。我們自己在做的一款智能音箱，也是這樣的。我們跟海爾U+平臺聯(lián)通——海爾U+平臺就是海爾自己打造的海爾智能家居平臺，和這個平臺聯(lián)通以后，所有符合海爾U+協(xié)議做進來的海爾智能家具，只要和我們的智能音箱綁定以后，都可以通過智能音箱去控制這些家具和家電。

　　但其實這里面有一些悖論，因為目前在智能家居或者在物聯(lián)網(wǎng)，基本上沒有一個統(tǒng)一的標準平臺。比如說海爾做的，基本上不愿意跟美的混在一起。像京東、國美等想打造一個標準的平臺，希望符合條件的家電或者智能硬件的廠家移接到它的平臺上來，但實際上這個工作目前也做得也非常有限，所以目前關于機器人或者智能設備跟智能家居結(jié)合的產(chǎn)品，更多地停留在場景，沒有很實用的意義。

　　小結(jié)：

　　機器人是典型的多學科交叉的系統(tǒng)工程，技術難點遠不止上面提到的這幾條。現(xiàn)在可以說是機器人產(chǎn)業(yè)的春秋戰(zhàn)國時期，能把一兩項技術做出核心競爭力的公司就可以在市場打出名號。

　　但是作為市場整體來講，仍然在等待眾多的公司在各個不同領域的突破最終能夠匯集成一股改變產(chǎn)業(yè)走勢的能量那樣一個契機。也許，我們等待的是一款像蘋果一樣驚艷的服務機器人整機，也許，我們等待的是像Android一樣的互聯(lián)互通的開發(fā)平臺。