智能導航技術成服務機器人突破口

胡良 2016.07.06

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在人口老齡化、勞動力成本上漲，人們對舒適生活的追求日益增長等因素的推動下，服務機器人作為新興產業的代表有望迎來高速發展期。

強勁需求提升產業布局

服務機器人與社會經濟以及人們的生活息息相關，主要包括家用機器人、娛樂機器人、類人機器人以及健康輔助機器人等。機器人的超高模仿能力、超強抗壓性能、準確的操作以及大容量的數據庫等方面讓服務型機器人替代人類完成部分工作成為可能。

機器人+新一代信息技術（包括大數據、物聯網、云計算）掀起了行業發展浪潮。

隨著機器人相關技術的不斷提升，服務機器人主要由單一化向多功能，由適應簡單環境到復雜環境，由單機工作到組隊協同作用趨勢發展。

2014年全球專用服務機器人銷售額達到37.7億美元；個人/家庭服務機器人銷售臺套數為470萬臺套，市場容量達22億美元，增長率為28%。預計2015-2018年期間，將有152400臺新安裝的專用服務機器人，將有3500萬臺個人/家用服務機器人將被銷售。

強勁的市場需求，以及服務機器人所需高端前沿的技術支撐，成為各國又一綜合國力的彰顯點。

目前，各國紛紛布局人工智能產業，如歐盟、韓國、日本等就將服務機器人作為國家計劃進行重點規劃和部署。

歐盟啟動全球最大的民用機器人研發計劃——“火花計劃”，預計到2020年將投入28億歐元研發民用機器人。

韓國政府此前就曾公布“服務型機器人產業發展策略”，計劃于2018年將韓國服務型機器人產業在全球市場規模擴大至200億美元，市場占有率提升至20%，成為全球第三大機器人強國。

聚焦國內，我國政府也制定了一系列政策大力發展服務機器人。人口紅利優勢的褪去，加上老齡人口比重較大，更需要大力扶持包括服務機器人在內的智能產業發展。

國務院曾發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》中明確提到將智能服務機器人技術作為重要發展方向之一。《服務機器人科技發展“十二五”專項》中也明確指出將服務機器人作為未來優先發展的戰略高新技術產業。

由工信部、國家發改委、財政部聯合發布的《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》（以下簡稱《發展規劃》）為整個機器人產業吹起了東風。

《發展規劃》明確提出，到2020年，我國服務機器人年銷售收入超過300億元，在助老助殘、家庭服務、醫療康復、救援救災、能源安全、公共安全和重大科學研究等領域實現小批量生產及應用，智能機器人實現創新應用。

僅目前，我國在公共服務、養老助殘、醫療康復和教育娛樂等民生領域，對智能服務機器人的需求正凸顯。

目前，我國老齡人口比例遠高于亞洲平均水平，預計2025年，老齡人口將突破3億，社會老齡化嚴重加重了社會和獨生子女的負擔。

另外，殘疾人群龐大，也亟待提高生活及工作質量；落后地區亟需高端醫療惠及更多病患；最大量的學齡人口需要新的教學模式和手段以及人們對新型生活方式的追求等方面，都需要智能服務機器人的輔助。

打破智能導航技術壁壘助行業發展

服務機器人產業雖處于藍海，但仍面臨諸多挑戰與困難，如關鍵技術發展參差不齊、產業鏈資源上下游銜接不暢、企業產品研發生產資金周轉困難、產品缺乏正規的銷售平臺等。

做好服務機器人，需要做好三點，即智能控制、環境感知、環境導航。

基于多旋翼無人機的服務機器人的關鍵技術之一是智能導航，主流導航技術包括慣性導航、衛星導航和視覺導航。視覺導航技術可以與無人機結合成為理想的智能服務機器人平臺，但是視覺技術在魯棒性上存在不足，對光照、天氣等環境因素較為敏感，且視覺算法和機器學習算法仍需降低復雜度。

服務機器人區別于工業機器人的關鍵技術是，可以自主定位、自主路徑規劃和自主避障。

可見，智能導航技術的突破將很大程度上引領服務型機器人產業發展更上一個臺階。

做好導航定位，就需做好傳感器+算法。現如今最為成熟的方案是激光雷達+SLAM導航定位系統。激光雷達作為視覺傳感器的一種，具有精度高，測距和形狀測量可達厘米級精度，但是目前主要存在重量較大、功耗較高、成本高問題。

激光雷達的市場化應用面臨兩大問題，一是算法使用難度大，另一方面即傳感器成本偏高。據他介紹，激光雷達傳感器市面售價約12000元，但是服務機器人期望售價僅約2000元。

機器人、人工智能和互聯網+技術跨學科融合，使智能服務機器人走進人們的生活，提升我們的生活平直。雖然，服務型機器人在技術等領域還有很大的發展提升空間，但是相信不斷的創新、協作、共贏，將帶動產業的高速發展。