2023中国公共服务机器人产业链研究报告亿欧智库 https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EO Intelligence, July 2023 目录CONTENTS中国公共服务机器人分类及产业背景1.1 中国公共服务机器人概念界定1.2 中国公共服务机器人驱动因素1.3 中国公共服务机器人产业链构成01中国公共服务机器人产业链上游分析2.1 产业链上游企业图谱2.2 公共服务机器人环境感知模块2.3 公共服务机器人运动控制模块2.4 公共服务机器人人机交互模块02中国公共服务机器人产业链中、下游分析3.1 公共服务机器人中下游企业图谱3.2 公共服务机器人分类应用及商业模式3.3 公共服务机器人代表企业及优势3.4 公共服务机器人产业园支持03中国公共服务机器人发展趋势4.1 中国公共服务机器人技术发展趋势4.2 中国公共服务机器人市场拓展趋势04 目录CONTENTS中国公共服务机器人分类及产业背景1.1 中国公共服务机器人概念界定1.2 中国公共服务机器人驱动因素1.3 中国公共服务机器人产业链构成01中国公共服务机器人产业链中、下游分析3.1 公共服务机器人中下游企业图谱3.2 公共服务机器人分类应用及商业模式3.3 公共服务机器人代表企业及优势3.4 公共服务机器人产业园支持03中国公共服务机器人发展趋势4.1 中国公共服务机器人技术发展趋势4.2 中国公共服务机器人市场拓展趋势04中国公共服务机器人产业链上游分析2.1 产业链上游企业图谱2.2 公共服务机器人环境感知模块2.3 公共服务机器人运动控制模块2.4 公共服务机器人人机交互模块02 4u机器人（Robot）是具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可以在其环境中运动以执行预定任务的执行机构。u中国于2021年正式实施的新国标GB/T 39405-2020从五个维度对机器人进行分类。根据应用领域，机器人可分为五大类，其中公共服务机器人是和工业机器人相对应的一大类别；根据服务对象的不同，公共服务机器人还可以分为餐饮、讲解引导、多媒体、其他公共服务机器人等。数据来源：国标GB/T 39405-2020，亿欧智库公共服务机器人概念界定中国标准：我国在1997年、2013年和2020年也制定过三版机器人分类标准，本次2020年新标准根据应用领域将机器人分为工业机器人、家用服务机器人、公共服务机器人、特种机器人和其他应用机器人。亿欧智库：最新版中国国标对机器人分类个人/家用服务机器人公共服务机器人工业机器人特种机器人其他应用机器人餐饮机器人讲解引导机器人多媒体机器人公共游乐机器人公共代步机器人商用清洁机器人商业教育机器人农业机器人其他公共服务机器人...... 5数据来源：专家访谈，亿欧智库政策扶持、劳动力人口、经济发展、品牌商业需求均为公共服务机器人发展的驱动因素政策扶持经济发展商业需求u需求：第二产业、第三产业增加值占比超过90%，工业、餐饮、酒旅、医疗、教育行业都有望拉动对公共服务机器人的需求量。u供给：居民人均可支配收入的提高代表着居民消费能力的提高，但前提是出现合适的产品；随着新科技产品的发明，新的需求也会出现，例如扫地机器人可以在一定程度上替代人工进行家庭清洁服务，因此在一二线城市逐渐普及。u塑造品牌形象：当消费者给品牌贴上“机器人”的标签，无论是猎奇心理的新客户还是偏爱机器人的旧客户，在做消费决策都会最先联想到此类品牌。据亿欧访谈结果，酒店机器人的使用会吸引顾客重复下单，尤其是带孩子的顾客出于儿童娱乐的目的更喜欢选择有机器人服务的酒店。u提升客户体验：拥有机器人的酒店可以提供配送服务，帮助住客省去麻烦社会因素u人口老龄化：60岁以上、65岁以上人口占比逐渐走高，2020年分别为18.7%和13.5%，我国已经进入老龄化社会（65岁以上人口占比在7%以上）。这意味着未来养老服务、医疗服务的需求将暴增，或将带动公共服务机器人的发展。u人工成本走高：全国就业人员平均工资逐渐走高，尤其是互联网浪潮下，本身工厂工资就不占优势的情况下，如果要招到人员，还需提高工资水平，清洁、餐饮、酒店等服务业招工难问题普遍存在，多家企业为招聘员工都会放宽最高年龄限制，导致这些行业从业人员的平均年龄偏高。u劳动供给减少：一方面，人口自然增长率、出生率、劳动力人口、劳动人口占比逐年走低，劳动供给总量上趋于萎缩；另一方面，新时代的年轻人不爱“走进工厂”，也不喜欢“低端服务业”，就业上更倾向于第三产业。因此，单一、重复、枯燥、高危的工种可以选择机器人替代人工。机器人整体和细分领域方针政策被提及《“十四五”机器人产业发展规划》、《“十四五”智能制造发展规划》、《“十四五”规划》鼓励机器人产业创新发展2021-2022机器人运用推进政策出台2019-20202023《“机器人+”应用行动实施方案》提出加快推进机器人应用拓展亿欧智库：中国公共服务机器人四大驱动因素 6u公共服务机器人产业链可分为，上游核心零部件、软件系统开发、中游机器人本体制造、下游机器人分销商与各场景商业用户。u公共服务机器人产业链符合“微笑曲线”理论，产业链附加价值集中于上游核心技术部分以及中游机器人厂商对下游用户的商业行为，中游机器人整机制造商一般具备部分上游核心技术。数据来源：亿欧智库公共服务机器人产业链价值集中于上游核心技术与下游商业服务环节上游减速机伺服电机控制器传感器芯片核心零部件中游（本体制造）商用清洁机器人商用教育机器人餐饮机器人讲解导引机器人多媒体机器人农业机器人公共服务机器人............环境感知操作系统运动控制软件系统集成人机交互教育娱乐清洁餐饮医疗安防银行政务......商业用户（应用场景）下游制造业“微笑曲线”增加值价值链技术研发创新核心零部件核心系统集成组装制造销售品牌渠道服务生态公共娱乐机器人公共代步机器人......机器人产业园区亿欧智库：公共服务机器人产业链结构 目录CONTENTS中国公共服务机器人分类及产业背景1.1 中国公共服务机器人概念界定1.2 中国公共服务机器人驱动因素1.3 中国公共服务机器人产业链构成01中国公共服务机器人产业链中、下游分析3.1 公共服务机器人中下游企业图谱3.2 公共服务机器人分类应用及商业模式3.3 公共服务机器人代表企业及优势3.4 公共服务机器人产业园支持03中国公共服务机器人发展趋势4.1 中国公共服务机器人技术发展趋势4.2 中国公共服务机器人市场拓展趋势04中国公共服务机器人产业链上游分析2.1 产业链上游企业图谱2.2 公共服务机器人环境感知模块2.3 公共服务机器人运动控制模块2.4 公共服务机器人人机交互模块02 45%40%15%70%22%8%环境感知与运动控制人机交互其他8u中国公共服务机器人包含三大核心技术模块：环境感知、运动控制和人机交互。•环境感知模块主要依靠如激光雷达、毫米波雷达、摄像头等各类传感器，实现对内外部环境状态信息的获取，以控制与决策提供数据依据；•运动控制模块主要依靠控制器、伺服系统、减速机、芯片等硬件实现派发的位置指令、速度指令；•人机交互模块主要依靠多模态信息理解交互技术，对输入信号作出反馈，满足使用者的意图。u其中，人机交互和其他基础软硬件基本实现自研。以往，环境感知和运动控制模块会有部分企业选择外采，但随着技术的进步以及成本考虑，现在多数机器人企业也实现了环境感知和运动控制模块的自研。数据来源：专家访谈，亿欧智库运动控制、环境感知与人机交互是公共服务机器人三大核心技术模块亿欧智库：核心模块自研与外采成本结构对比环境感知毫米波雷达激光雷达摄像头空间GPS人机交互语音交互体感交互运动控制芯片伺服系统控制器减速机外圈：外采环境感知与运动控制模块内圈：部分自研环境感知与运动控制模块亿欧智库：公共服务机器人核心技术模块 9公共服务机器人产业链上游图谱减速机伺服电机控制器芯片体感交互语音交互传感器（雷达、摄像头、GPS）运动控制环境感知人机交互 10u环境感知技术作为公共服务机器人中最重要的技术模块之一，与机器人的地图构建、运动控制等功能密不可分。环境感知是机器人“感知+运控+交互”技术体系中的基础和前提。u环境感知模块的基础硬件是各类不同的传感器，他们充当了机器人的五官，收集不同的测量信息；SLAM算法（Simultaneous Localization and Mapping）用于融合收集的信息数据，以确定机器人在未知环境中的位置，并构建一张环境地图，通过SLAM技术机器人可以在未知环境中进行自主探索和导航。数据来源：思岚科技，亿欧智库环境感知模块中基于激光雷达或视觉传感器的SLAM算法是核心环境模块（环境信息采集和信息融合，例如距离、位姿）物体识别与位姿计算模块机器人定位模块（机器人当前位姿）地图构建路径规划和导航模块运动执行模块（底盘）外部传感器：例如红外传感器、超声传感器、视觉传感器SLAM（即时定位与地图构建）内部传感器（位姿推算）亿欧智库：环境感知模块智能机器人在人们日常生活中已逐步普及，并且近几年呈现了应用面不断扩大、使用数量持续增长的态势。其中核心推进因素之一是核心传感器（如激光雷达）的自主国产化不断降低成本。另一方面，智能机器人需要在复杂多变的日常环境中进行工作，自主的移动行走能力的好坏决定了产品能否胜任场景的需求。行业经过几年的发展，已从原先的试探摸索阶段进入了追求成本效率的下半场。为实现可靠、智能的自主移动，单一家企业可以利用行业现有资源，整合成熟可靠的现有的移动能力方案以及其他技术方案，从而专注于具体机器人业务领域的推进将成为趋势。这可以促使行业上下游相互配合，各自做自身擅长的事情，从而实现更高的效率和资源利用率。陈士凯思岚科技联合创始人CEO 11u不同SLAM算法的具体细节会有所不同，但是基本结构类似，可分为前端和后端。以谷歌开发的二维SLAM算法Cartographer为例：算法在前端完成占据栅格地图的构建，得出激光雷达扫描帧的最佳位姿后，将扫描帧插入到子地图中，得到局部优化的子地图并记录位姿；后端根据扫描帧间的位姿关系进行全局的地图优化，得出闭环扫描帧在全局地图中的最佳位姿。数据来源：CSDN，亿欧智库环境感知的核心SLAM算法基本结构可分为前端和后端激光雷达数据里程计数据IMU数据固定帧位姿体速滤波器自适应体速滤波器扫描匹配运动滤波器静止舍弃姿态外推器IMU跟踪器姿态估计子地图体素网格更新局部SLAM姿态观察如通过，则将点云插入到两个活动子地图中计算约束稀疏姿态调整推断所有后来添加的姿势全局SLAM插入结果运动传感器数据输入后端前端从传感器中获取原始数据，并将这些数据与已有地图进行关联，从而确定机器人轨迹的过程。•数据采集：通过传感器获取机器人周围环境的数据，如激光点云数据、图像数据等•数据时空同步：将从不同传感器或不同时间戳接收到的数据进行同步，以便后续配准•特征提取：从采集的数据中提取用于建图的特征点，如关键点、特征描述子等•数据融合：将不同传感器获取的数据融合起来，提高建图的准确性和稳定性•数据关联：将当前帧的特征与之前的地图，或者其他帧之间的特征进行匹配，以确定机器人的运动轨迹•运动估计：通过数据关联得到机器人的运动轨迹，可以是平移、旋转等运动根据前端获取的运动轨迹和地图信息，对机器人的状态、地图和传感器误差等进行估计和优化的过程。•非线性优化：通过非线性最小二乘法等，对机器人姿态和地图进行优化，使得机器人的位置和地图更加准确•回环检测：识别机器人经过的相似位置，避免累积误差的产生。可以有效降低机器人的定位误差，提高SLAM算法的精度和鲁棒性亿欧智库：环境感知模块前后端基本算法结构 12资料来源：浙商证券，公开资料，亿欧智库传感器种类多样，激光雷达与摄像头是两类机器人感知方案的核心硬件u机器人实现自主移动功能的方式与自动驾驶场景类似，大多通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、GPS这五类传感器及其之间组合。u机器人感知方案分为视觉感知与激光雷达两种，纯视觉感知核