盤點服務(wù)機器人行業(yè)的九大關(guān)鍵技術(shù)！

　　隨著中國人口紅利的消失，機器人在制造業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域被大批量應(yīng)用，包括現(xiàn)在非常熱的機器換人和自動化升級改造。服務(wù)機器人作為和工業(yè)機器人相對應(yīng)的領(lǐng)域，在軍事、服務(wù)和娛樂各個領(lǐng)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(wù)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(wù)機器人更好地應(yīng)用，需要在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩個層面突破。

　　下面是哈工大服務(wù)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(wù)機器人行業(yè)發(fā)展趨勢及九大關(guān)鍵技術(shù)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(wù)機器人行業(yè)發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)。

　　第一章服務(wù)機器人的發(fā)展趨勢

　　1.服務(wù)機器人的定義

　　服務(wù)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(guān)的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。服務(wù)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(guān)于服務(wù)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(wù)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(wù)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(wù)機器人市場容量為73億元，公共服務(wù)機器人市場容量為208億元。目前看公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)化走在前面，市場容量更大。

　　預(yù)計2016-2017年個人（或家庭）用服務(wù)機器人市場容量增長率為7%，公共服務(wù)機器人市場容量年均復(fù)合增長率為17%。到2017年，全球服務(wù)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(wù)機器人，服務(wù)機器人市場容量會大很多。

　　2.服務(wù)機器人的關(guān)鍵技術(shù)

　　接下來我們看看服務(wù)機器人的一些關(guān)鍵技術(shù)，我這邊可能更關(guān)注具體的實踐方面。

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

　　比如人工智能、語音識別和合成技術(shù)、語義、導(dǎo)航、運動控制，這些都是我們經(jīng)常用的技術(shù)。所以說對服務(wù)機器人來講，它基本是多種技術(shù)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(wù)機器人領(lǐng)域，我想大家如果有關(guān)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(wù)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(guān)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(shù)開發(fā)公司，研發(fā)出了眾多令人驚艷的機器人設(shè)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(shù)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(shù)實驗來講，還是具有非常重大的意義。

　　第二章 服務(wù)機器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)

　　下面我會探討一些在服務(wù)機器人應(yīng)用領(lǐng)域的一些技術(shù)，這些技術(shù)有些可能已經(jīng)投入商業(yè)應(yīng)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(dǎo)航技術(shù)

　　第一個是激光導(dǎo)航技術(shù)。激光導(dǎo)航技術(shù)是基于激光的一個slam導(dǎo)航技術(shù)，這個在機器人應(yīng)用里面比較廣泛，但是應(yīng)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(dǎo)航技術(shù)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(dǎo)航的技術(shù)——當(dāng)然科沃斯也有，而且應(yīng)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(dǎo)航技術(shù)。

　　stargazer導(dǎo)航技術(shù)

　　stargazer導(dǎo)航技術(shù)跟激光導(dǎo)航不一樣：

　　第一，激光導(dǎo)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(yīng)器，布置完紅外感應(yīng)器就可以定位機器人位置；

　　第二，激光導(dǎo)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(fù)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(shù)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(wù)機器人，用的就是這種stargazer導(dǎo)航技術(shù)。

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

　　視覺導(dǎo)航技術(shù)

　　除了激光以外，視覺導(dǎo)航我們也比較常用。

　　但視覺導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)的芯片就比較貴；芯片貴了，放到商品化的東西，它相應(yīng)的就會提高商品的單價。所以目前真正用視覺導(dǎo)航技術(shù)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(dǎo)航的方案。

　　室外導(dǎo)航技術(shù)-差分GPS/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)

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

　　機器人跟隨技術(shù)

　　還有一個很關(guān)鍵的就是機器人跟隨技術(shù)。很多小的機器人也有跟隨技術(shù)，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(shù)。

　　機器人多機調(diào)度技術(shù)

　　多機調(diào)度技術(shù)會應(yīng)用在哪里呢？當(dāng)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(shù)。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(yīng)用餐飲機器人，送菜的、端盤子的，有用導(dǎo)軌的，也有不用導(dǎo)軌的。在一個餐廳，多臺機器人在一起應(yīng)用的時候，就會需要用到這個多機調(diào)度技術(shù)。

　　視覺識別技術(shù)

　?。ɡ鐧C器人在演示摘西紅柿、夾東西）

　　機器人底盤技術(shù)

　　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(guān)于機器人或者智能設(shè)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(xué)科交叉的系統(tǒng)工程，技術(shù)難點遠不止上面提到的這幾條?，F(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(shù)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(lǐng)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(wù)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。