市場規模突破300億,機構、大廠紛紛佈局,國產服務機器人崛起丨睿獸分析

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本文將從服務機器人的市場規模、供需情況、產業鏈圖譜、核心技術、投融資情況淺析服務機器人在我國的發展現狀和方向。

熱門行業研究報吿

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機器人是國家在高科技領域能力和水平的重要象徵,其研發、製造、應用是衡量一個國家科技創新和高端製造業水平的重要標誌。

近年來,服務機器人越來越受到大家的關注和認可,嚴格來説,服務機器人並沒有國際上普遍認同的定義,國際機器人聯合會(IFR)給服務機器人一個初步的定義: 服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人,它能完成有益於人類的服務工作,但不包括從事生產的設備。

本文將從服務機器人的市場規模、供需情況、產業鏈圖譜、核心技術、投融資情況淺析服務機器人在我國的發展現狀和方向。

關鍵詞:服務機器人

行業背景

國家“十四五”規劃綱要明確指出,推動製造業優化升級,深入實施智能製造和綠色製造工程,培育先進製造業集羣,推動包括機器人在內的高端製造產業創新發展。近年來,依託人工智能、雲計算、大數據等技術的普及使用,服務機器人的應用場景不斷拓展,帶動相關市場規模高速增長。

在新冠肺炎疫情防控期間,消殺、配送、測温等各類服務機器人“火線上崗”,為有效抗擊疫情做出積極貢獻。在我國機器人產業蓬勃發展的同時,仍然面臨核心技術突破不足等問題,機遇與挑戰並存,目前某些在技術層面突破的機器人廠商已經獲得資本的認可進入快速發展階段。

市場規模分析

當前,以深度學習,人機交互,自然語言處理為代表的新一代人工智能技術已經得到廣泛應用,服務機器人充分融合計算機視覺、語音識別、自然語言處理等人工智能技術,智能化水平顯著提升。

國際機器人協會(IFR)按照機器人的應用場景將其分為工業機器人和服務機器人兩類。其中,服務機器人保持較快的增長, 2016年以來,全球服務機器人市場規模年均增速達 23.38%,2021 年預計可以達到 125.2億美元。

數據來源:中國電子學會丨創業邦整理

我國一般將機器人分為 工業機器人、服務機器人、特種機器人 三類。

我國機器人市場進入穩定增長期,服務機器人保持較高的增速,從2016年以來,我國服務機器人市場規模年均增速達36.42%,高於全球平均水平, 2021年服務機器人市場規模預計將達到 302.6 億元, 服務機器人在機器人行業的佔比也保持上升趨勢。

數據來源:中國電子學會丨創業邦整理

數據來源:中國電子學會丨創業邦整理

供需分析

從需求端來看,第七次全國人口普查數據顯示,我國60歲及以上人口的比重達到18.7%,其中65歲及以上人口比重達到13.5%,人口老齡化趨勢加快,勞動力的供給數量減少,增加家庭養老負擔和基本公共服務供給的壓力,催化服務機器人的需求,勞動力成本逐漸提升使得用人成本增加,在一些服務領域用機器人代替人不失為一種降本的選擇,短期疫情背景下無接觸化的需求也助推對服務機器人的發展。

從供給端來看,視覺算法、導航算法、自然語言處理等方面的技術進步使得產品功能得到進一步增強,我國服務機器人存在巨大市場潛力和發展空間。

政策支持也是助推服務機器人快速增長的另一因素,據睿獸分析顯示,長三角是機器人行業發展最快的區域。

2021年7月16日,滬府發〔2021〕11號文件上海市人民政府關於印發《上海市張江科學城發展“十四五”規劃》的通知提出,要加快人工智能融合賦能應用,支持基礎AI芯片研發,加快感知識別、知識計算、認知推理、運動執行、智能無人系統等共性關鍵核心技術創新突破,積極發展機器人及智能裝備,聚焦高端機器人與智能專業設備研發,強化機器人關鍵零部件、機器人關鍵控制軟件的基礎支撐能力,加快推動機器人向智能化、柔性化發展。

2021年12月21日,工信部聯規〔2021〕206號問文件十五部門關於印發《“十四五”機器人產業發展規劃》的通知提出, 到2025年,我國要成為全球機器人技術創新策源地、高端製造集聚地和集成應用新高地 。業內人士表示,機器人產業迎來升級換代、跨越發展的窗口期。

產業鏈圖譜

服務機器人的產業鏈並不複雜,主要包括上游的零部件,中游的系統集成和整機制造以及下游的產品應用。

數據來源:創業邦

核心技術

服務機器人主要包括 導航定位、運動控制、人工智能 等核心技術。導航定位即服務機器人通過激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭等傳感設備來感知周圍環境,並依託SLAM等技術進行實時定位與路線規劃。

對於導航建圖,目前業內主流方案有兩種,基於激光雷達的LDS SLAM和基於攝像頭的VSLAM。激光導航通過發射激光測距,來對機器人自身和周圍環境的定位,是目前最成熟比較先進的導航技術,而VSLAM則主要用攝像頭來實現。

運動控制是依託伺服電機、控制器、減速器等零部件,賦予服務機器人位置、速度、加速度等的控制能力。

人工智能是服務機器人的核心技術,人工智能是運用機器視覺、語音交互、深度學習等技術,能夠賦予機器人圖像識別、語言溝通、情感交流和邏輯計算等能力,使服務機器人從“感知智能”走向“認知智能”。

投融資分析

從投融資的角度來看,據睿獸分析顯示, 2021年全年機器人公司發生投融資事件220起,總金額約226.05億元。

從融資輪數來看,主要集中在A輪和B輪,A輪最多。

從融資額上來看,過億的融資事件佔比21.36%,涉及47起融資,其中,融資額超過2億元的事件數有23起。

從融資地域分佈來看,融資事件數較多的省份或地區依次是廣東,上海,北京,江蘇等。

知名的投資機構在2021年均有佈局機器人公司,比如順為中國、深創投、紅杉中國等。

和2020年相比,投資機構的變化主要體現在兩個方面, 一是投資機構整體投資機器人公司的數量增加,比如紅杉中國佈局了服務機器人的多個細分賽道;二是像騰訊這類互聯網大廠加大布局機器人產業。

2021紅杉中國投資的機器人公司丨睿獸分析

2021年服務機器人融資額較大的事件下文所示,集中分佈在手術機器人、配送機器人、商用清潔機器人細分賽道。

數據來源:睿獸分析

值得關注的企業

據睿獸分析顯示, 2021年國內醫療機器人的融資事件數是53起,融資額總計65.13億人民幣,腹腔手術機器人、骨科手術機器人、血管介入手術機器人全面開花。

相比於傳統手術,手術機器人穩定性更高,操作精度和靈活度更高,傷口創面小且恢復時間短,能夠減少出血和併發症。

智能手術系統研發商 精鋒醫療 在2021年完成B輪和C輪兩輪融資,是國內唯一一家、全球第二家同時掌握單孔腹腔手術機器人及多孔腹腔手術機器人技術的公司,突破了達芬奇手術機器人在中國的專利封鎖,多孔腹腔手術機器人已經完成泌尿外科和婦科雙科室註冊臨牀入組,精鋒醫療的單孔腹腔鏡手術機器人系統在世界範圍內屬於前沿產品,單孔機器人研發樣機在力學指標、精度指標、圖像分辨率、系統延時等關鍵技術指標上達到國際先進水平。

公司獨創的基於20根鋼絲傳動的九軸聯動技術,使操作臂能夠在狹小空間內實現媲美人體手臂的7自由度靈活操作,手術操作更靈活精準。精鋒單孔機器人能夠在臨牀應用中,進一步減小手術創傷,減少術中及術後的感染風險,具有明顯的臨牀優勢。

骨外科智能手術器械研發商 鑫君特 在2021年完成數億人民幣的B輪融資,其脊柱外科手術導航定位系統於2021年2月成功獲得 NMPA 註冊證,該獲批產品為我國國產首家導航+手術操作的全智能骨科手術機器人。

相比於很多導航類產品都是直接外購的紅外線定位技術,鑫君特機器人是完全自主研發的雙目導航定位系統,首創無創定位方式,定位精度高,操作便捷,不易受到光線和環境的干擾。

術前規劃,手術導航和主動置釘等模塊全部自主研發,是我國首個具備主動置針功能的智能骨科手術機器人,上市公司天智航的骨科手術導航定位機器人尚不具備自動置針功能。

普渡科技成立於2016年,僅2021年完成近10億人民幣的C輪和C+輪的投資,獲得美團,紅杉中國,騰訊投資等知名投資機構的青睞,公司有“好啦”“貝拉”“葫蘆”“閃電俠”多款產品。

普渡科技通過機器人電機驅動與運動控制以及室內低速自動駕駛等核心技術的研發,提供較好的配送體驗,同時基於機器學習和多傳感器融合算法,創新性的研發出獨有的機器人定位和導航技術,可廣泛運用到多種商業場景,產品可輕鬆實現釐米級的即時定位,3D避障和多機協作調度,構築了很深的技術壁壘,申請了600+項核心專利,其中發明專利佔比超過60%,目前普渡科技已服務全球50多個國家和地區,累計銷量達數萬台。

近日,在國際消費類電子產品展覽會大會上(簡稱:CES),普渡科技新推出的多功能清潔機器人“CC1”,可實現洗掃推吸、全自動加水排污、自主乘梯、自動過閘、跨樓層作業等多重功能,還可完成70cm寬的窄道清潔、8°爬坡及4cm地面縫隙跨越等高難度動作,可廣泛應用於寫字樓、辦公室、住宅公區、工業園區等場景,從配送到清潔,普渡機器人對產品和技術的執着將推動其在商用領域取得更好的橫向發展。

商業清潔服務是勞動密集型行業,對勞動力的需求十分迫切,而疫情的出現讓人們對環境潔淨的要求益趨嚴格。

成立於2020年12月的全場景商用清潔機器人研發商 湯恩科技 同樣令人關注,一年的時間已經獲得碧桂園創投、創想未來資本等天使輪和pre-A輪的資本加持,團隊領軍人物是擁有“科大少年班”、“留學博士”等多重標籤的崔彧瑋。

2016年底,崔彧瑋回國以聯合創始人的身份加入AnKobot珊口創業,自主研發了視覺導航技術,採用低算量高性能模擬人腦算法,領着團隊在AI+智能掃地機器人道路上探索前行。

2020年,疫情讓崔彧瑋嗅到了大型商用地面清潔機的巨大市場潛力,自立門户二次創業成立湯恩智能科技,專攻智能商用地面清潔機的開發。

新公司成立後,團隊與卡赫合作自主研發了全球第一台採用視覺與激光融合導航定位系統的商用清潔機器人KIRA B 50。

相比於市場上通常採用的激光導航或視覺導航單個導航模式,產品搭載了全球首創的視覺與激光融合導航定位系統和微波傳感系統,多重感知與AI算法相融合,共計搭載40多個傳感器,配合頭部安裝的210°超大視野的單目全景攝像頭以及自研的Sparkoz機器人控制平台和低功耗ARM架構,使得KIRA B 50可在20分鐘內快速建圖3萬平方米清潔面積,精度達到0.01米,一次性通過率為99%以上,真正體現技術改變生活。

隨着中國服務業勞動力短缺問題顯現、人力成本持續上升,疊加商用清潔機器人技術進步及5G商用逐步成熟,商用機器人將進入更好的市場發展期。

結語

通過對服務機器人的市場規模、供需情況、產業鏈圖譜、核心技術、投融資情況分析可知,服務機器人在我國保持較高的增速,隨着短期疫情“無接觸化”的需求和長期勞動力成本上升趨勢以及導航定位和人工智能技術的快速發展,服務機器人有較大的發展空間,資本在過去一年也加大對機器人產業的佈局,手術機器人、配送機器人、商用清潔機器人均是投資的熱門賽道。

手術機器人屬於高端醫療器械,核心技術研發、獲取難度大,研發週期長,對設備的技能、技術參數、安全性要求高。

在腔鏡手術機器人領域,除了打破達芬奇專利封鎖的精鋒醫療,獨立自主研發單多孔模塊化腔鏡手術機器人系統的術鋭技術和已完成多孔腹腔鏡手術機器人產品開發的康諾思騰也同樣值得關注。

在骨科機器人領域,天智航和鑫君特在關節置換上都沒有實現突破,而長木谷研發出了覆蓋術前診斷、手術規劃、術中導航定位和術後隨訪全流程的關節置換智能解決方案——AIJOINT系統和精準執行智能規劃操作ROPA人工智能關節置換手術機器人,元化智能的全髖關節置換適應症開始臨牀入組。

由於手術機器人技術與研發壁壘高、行業准入壁壘高、市場壁壘高的特點,一家公司的產品成功與否,最終標準還需看市場化程度以及具有的商業價值。

商用機器人的技術壁壘相對手術機器人偏低,配送機器人和商用清潔機器人都是其中的熱門賽道,除了上文提到的普渡科技和湯恩科技,擎朗智能、優地科技、雲跡科技都是發展較快的公司,商用機器人技術上應致力於精準的導航定位和避障技術,結合AI算法,提升產品的效率和安全性,達到降本增效的目的,應用場景決定機器人企業的商業化程度,探索更多細分應用場景是商用服務機器人廠商的共識和發展方向。

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