【深度】機器人發展現狀及趨勢分析
一、機器人創新發展概述
機器人是集機械、電子、控制、傳感、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備。自1956年機器人產業誕生后，經過近60年發展，庫卡機器人，機器人已經被廣泛應用在裝備制造、新材料、生物醫藥、智慧新能源等高新產業。機器人與人工智能技術、先進制造技術和移動互聯網技術的融合發展，推動了人類社會生活方式的變革。
當前，我國機器人市場進入高速增長期，工業機器人連續五年成為全球第一大應用市場，服務機器人需求潛力巨大，核心零部件國產化進程不斷加快，創新型企業大量涌現，部分技術已可形成規模化產品，并在某些領域具有明顯優勢。
（一）機器人創新發展進程
圖1機器人創新發展進程
第一階段，發展萌芽期。1954年，第一臺可編程的機器人在美國誕生。1958年，美國發明家恩格爾伯格建立了Unimation公司，并于1959年研制出了世界上第一臺工業機器人。這一階段，隨著機構理論和伺服理論的發展，機器人進入了實用階段。
第二階段，產業孕育期。1962年，美國AMF公司生產出第一臺圓柱坐標型機器人。1969年，日本研發出第一臺以雙臂走路的機器人。同時日本、德國等國家面臨勞動力短缺等問題，因而投入巨資研發機器人，技術迅速發展，成為機器人強國。這一階段，隨著計算機技術、現代控制技術、傳感技術、人工智能技術的發展，機器人也得到了迅速的發展。這一時期的機器人屬于“示教再現”（Teach-in/Playback）型機器人，只具有記憶、存儲能力，按相應程序重復作業，對周圍環境基本沒有感知與反饋控制能力。
第三階段，快速發展期。1984年，美國推出醫療服務機器人HelpMate，可在醫院里為病人送飯、送藥、送郵件。1999年，日本索尼公司推出大型機器人愛寶（AIBO）。這一階段，隨著傳感技術，包括視覺傳感器、非視覺傳感器（力覺、觸覺、接近覺等）以及信息處理技術的發展，出現了有感覺的機器人。焊接、噴涂、搬運等機器人被廣泛應用于工業行業。2002年，丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人，是目前世界上銷量最大的家用機器人。2006年起，機器人模塊化、平臺統一化的趨勢越來越明顯。近五年來，全球工業機器人銷量年均增速超過17%，與此同時，服務機器人發展迅速，應用范圍日趨廣泛，以手術機器人為代表的醫療康復機器人形成了較大產業規模，空間機器人、仿生機器人和反恐防暴機器人等特種作業機器人實現了應用。
第四階段，智能應用期。這一階段，隨著感知、計算、控制等技術的迭代升級和圖像識別、自然語音處理、深度認知學習等人工智能技術在機器人領域的深入應用，機器人領域的服務化趨勢日益明顯，逐漸滲透到社會生產生活的每一個角落。
（二）機器人產業規模加速增長
根據IDC預測，在全球機器人區域分布中，亞太市場處于絕對領先地位，機器人維修，預計其2020年支出將達1330億美元，全球占比達71%；歐洲、中東和非洲為第二大區域；美洲是第三大市場。
圖22020年全球機器人市場占比
近年來，中國各地發展機器人積極性較高，行業應用得到快速推廣，市場規模增速明顯。2017年，我國機器人市場規模達到62.8億美元，2020年，預計超過100億美元。
圖3中國機器人市場規模
其中在2017年的62.8億美元中，工業機器人42.2億美元，服務機器人13.2億美元，特種機器人7.4億美元。成為全球機器人產業規模穩定增長的重要力量。
圖42017年中國機器人分類占比
（三）機器人投融資持續升溫
2017年，無疑是機器人領域風險投資最繁忙的一年，同時也是豐收的一年，多家機器人創業公司啟動了種子輪、A輪、B輪、C輪、D輪的風險投資，資本的流向在一定程度上恰恰預示著行業的火熱程度，據統計我國有158個項目獲得投資，獲得投資總金額超200億元人民幣。
圖52017年中國機器人產業投融資情況
2017年，全球優秀機器人創業企業頻頻傳出融資消息，據不完全統計全球有251個項目獲得投資，獲得投資總金額超76億美元。
圖62017年全球機器人投融資情況
二、中國機器人創新Top100發展預測
（一）政策影響趨勢
我國為了優化機器人產業結構以及產業實現升級，從2013年到2016年推出了一系列相關產業政策。例如，在2013年，工信部發布政策《關于推進工業機器人發展的指導意見》；在2015年，KUKA機器人示教器維修，國務院發布政策《中國制造2025》；2016年工信部、發改委、財政部發布政策《機器人產業發展規劃（2016-2020）》。賽智產業研究院認為，在政府的大力扶持和傳統產業轉型升級的拉動下，不僅將促使工業機器人市場持續增長，也帶動專業型與個人/家庭型服務機器人市場快速增長，機器人概念將持續火爆，市場參與熱度繼續上升。
（二）技術影響趨勢
智能感知認知、多模態人機交互、云計算等智能化技術不斷成熟，為智能機器人的演進提供了堅實的發展基礎。我國在人工智能技術方面與全球基本處于同一起跑線，特別是在圖像識別、語音識別、語義識別等多模態人機交互技術領域，部分已接近和達到全球領先水平。未來，加快推進核心技術的自主研發，重點突破產業鏈中上游的核心零部件關鍵技術，提升機器人產業技術水平和自主創新能力。圍繞市場需求，加強新技術的跟蹤與整合，開展機器人系統的可靠性設計和制造工藝研究，進一步加速高精度減速機、控制器、伺服電機等關鍵零部件的國產化率和研發創新的產業化進程，提高機器人高端產品的質量可靠性，提升自主品牌核心競爭力。建立健全機器人創新平臺，打造政產學研用緊密結合的協同創新載體，積極跟蹤機器人未來發展趨勢，提早布局仿生技術、智能材料、機器人深度學習、多機協同等前瞻性技術研究。
（三）人才影響趨勢
以智能制造為技術背景的時代已經提前到來，在互聯網平臺、人工智能技術逐漸普及的大數據條件下，機器人的智能化程度越來越高，這不僅提升了我國勞動力技能，而且開辟了新的工作崗位，機器人工程師迅速成為行業搶手貨，轉而成為“智造人才”。未來，培養從研發、生產、維護到系統集成的多層次、多類型技能人才將會是提升企業核心競爭力的關鍵所在。
（四）資本影響趨勢
技術和資本是產業發展的兩大原始驅動力，任何一輪技術創新，都必然要有資本市場的堅強支撐，而資本市場的長期收益，也往往來自對技術創新點的把握和培育。目前全球機器人行業都處于資本風口，我國機器人產業資本市場亦非常活躍。機器人行業資本杠桿的使用打破此線性、單向傳導模式，使產業發展形成結構化、多層次發展模式，將會推動機器人產業進入資本聯動、跨越增長的新時代。