Section 03 应用领域与产业发展现状

1.应用领域

从工厂到日常生活，机器人的应用领域不断得到扩展。目前，机器人已经被应用于制造业、服务业、医疗保健、国防以及空间探索等各个领域。按照这些应用领域，机器人可以分为工业机器人、医疗和保健机器人、服务机器人、空间机器人、国防机器人等。每种机器人又可以细分。例如，根据国际机器人联合会的分类，医疗机器人归属于专业服务机器人，其自身可以分为诊断机器人、外科手术辅助机器人、康复机器人及其他机器人。

三个重要因素推动着机器人的应用方向不断地发生变化：①国际环境中日益激烈的生产力竞争；②人们需要在老龄化社会中提高生活质量；③使现场急救人员和士兵远离危险。经济增长、生活质量提高、急救人员的安全一直是机器人技术发展的重要驱动力。

机器人技术已经先进到足以成为“人类增强型”劳动力，可将它看作完成肮脏、枯燥和危险任务的“同事”。机器人已在许多方面证明了它的价值，比如，减少现场急救员和士兵直接接触危险环境等方面。在汶川地震之后，很多人都想对破坏造成的实际结果有更清晰的认识，这是一个很大的挑战，此时，部署机器人可对破坏的量级和环境冲击作出评估。在墨西哥湾井喷的后续处理上，也证实了一个类似的机器人系统所能发挥的作用。

未来，随着老龄化趋势的形成和机器人本质安全性的提高，机器人渗透人类的日常生活已经不可避免。机器人将成为我们的同事、朋友，同我们一起工作，陪我们下棋、打球、聊天，与我们朝夕相处。机器人可以和人类一样，加入就业大军，根据各自的专长实现就业。

2.产业发展现状

在过去的40年里，在机器人应用方面取得了巨大的进步，工业机器人、医疗机器人、服务机器人、国防机器人的数量和市场规模均实现大幅度增长。由于机器人的重要性，美国、日本、韩国、德国、英国、中国等国家都投入了大量的经费进行研究。在机器人技术和制造的相关领域，投资的比例非常明显。韩国将机器人研究和教育作为21世纪前沿项目的一部分，从2002年至2012年，韩国每年投资1亿美元。欧盟已经向机器人技术和认知系统投资了6亿美元，并将其视为第七个框架计划；“地平线2020”项目投资9亿美元用于制造业和机器人技术。

2011年，美国工业机器人销售增长了44%。在一些公司，已经将机器人生产系统作为生产制造的促进者，如苹果、联想、特斯拉、富士康等。机器人的应用正从一些大公司如通用、福特、波音、洛克希德·马丁公司等过渡到中小型企业，使得一次性产品的制造呈现爆发状态。2015年中国工业机器人产量为32 996台（包括外资品牌），同比增长21.7%，自主品牌工业机器人共销售22 257台，同比增长313.3%。2012年以来，美的公司累计投入约50亿元进行了自动化改造，现在美的各类工厂内正在使用的工业机器人已达800多台，2015—2017年该集团新增机器人1700台，后续每年以30%左右的增幅投入机器人。根据国际机器人联合会（IFR）2020年9月发布的《2020年世界机器人技术》报告，在世界各地的工厂中正在运行的工业机器人超过270万台，增长了12%，创下新的纪录。其中，亚洲是增长最快的地区，中国是亚洲最大的机器人使用地区，运营存量增长了21%，2019年达到了78.3万台。日本位居第二，约有35.5万台，增长了12%。第三是印度，约为2.63万台，增长达15%。欧洲存货量约为58万台，其中德国最多，运营存量约为22.15万台。美国是美洲最大的工业机器人用户，运营存量约为29.32万台。

医疗手术中使用机器人的数量逐年增长。最初，机器人应用仅在胸外科、妇科、泌尿科等方面。目前，在外科手术中，使用机器人已经能够把引发并发症的概率降低80%，并且能够在很大程度上缩短住院治疗时间，使病人能够很快恢复体能并回归到正常的工作生活中。考虑到社会的老龄化，如今医疗机器人已经在包括前列腺和心脏病的手术在内的众多外科领域中功绩斐然。机器人也在康复和智能假肢方面得到应用，能够帮助人们恢复丧失的功能。远程医学和辅助机器人技术方法使得向一些偏远地区提供医疗保障成为现实，包括缺乏医疗专业知识技术支持的农村和灾后、战后地区。

机器人在专业服务与家政服务上的应用也得到大规模增长。如自动真空吸尘器、自动割草机等。服务机器人也可用于分拣应用，如分拣床上用品、餐品以及医院的药物等。2019年，全球服务机器人市场规模为135.0亿美元，占整体机器人市场规模的45.9%，所占比例不断提高，全球工业机器人市场规模为159.0亿美元，占比为54.1%。

麦肯锡曾预测机器人市场将达到万亿美元规模，其中，工业机器人占1/3，服务机器人占2/3。预计未来我国服务机器人市场将超过工业机器人，市场空间巨大。据中国机器人产业联盟（CRIA）统计，近来服务机器人市场开始迅速增长，比如，家庭娱乐用无人机、外骨骼机器人等均很受欢迎。根据赛迪研究院数据，2019年，中国机器人市场规模持续增长，达到588.7亿元，增长率为9.8%，预计到2022年，市场规模将达到991.9亿元。

3.相关公司与产品

当今世界，机器人公司众多，推出了各种机器人。例如，日本本田公司推出的三代仿人机器人产品——P2、P3、ASIMO，索尼公司的SDR-3X人形娱乐型机器人，英国Essex大学的机器鱼，德国的可下楼梯的机器人，美国的机器狗，NASA研发的可远程控制的太空机器人R2，中国国防科大的机器蛇，海尔的“Ubot”等都是性能不错的机器人。

美国麻省理工学院人工智能实验室制作的机器人Kismet，能识别人类的肢体语言和说话的音调，并作出相应的反应。重新行走机器人公司（Rewalk Robotics）生产的机器人是第一个通过美国食品和药品管理局（FDA）认证的外骨骼机器人，2015年营业收入为374.6万美元。美国Ekso Bionics公司生产了一款可穿戴的、通过电池供电的仿生机械腿，将之穿在身上后，可以提供必要的支撑力，在双手手杖的辅助下，使人重新站立。这款Ekso Bionics设备的核心就是其背后的微型计算机，可以计算出最舒适的助力控制数据和模仿病人行走的习惯。

iRobot、Facebook、腾讯、百度和小米等企业也致力于人工智能聊天机器人和家庭服务类机器人。如iRobot公司生产的扫地机器人Roomba，它在硬件上采用三段式吸尘系统：扫—卷—吸；在软件上，搭配iAdapt人工智能系统，利用先进的软件和探测技术，以60次/秒的运算速度，再配合40多种反应动作来感知清扫环境，最终完成清扫动作，保证了清扫的干净程度。另外，它还能在没电的时候自动回到充电底座上，完全地智能化。

谷歌公司为了抓住机器人的未来发展机遇，成立了波士顿动力公司，生产出Atlas机器人，又收购了日本的Schaft公司，生产出HRP-2机器人。这两款机器人在两年一次的DARPA机器人挑战赛（2013年）中获得第一、第二的好成绩。该赛事设计了攀爬梯子、开门、清除门前垃圾、崎岖道路行走、破拆墙面、连接消防栓、关闭漏水阀门以及驾驶汽车八项比赛任务。2012年，亚马逊意识到机器人技术的重要性，耗资7亿美元收购Kiva系统公司，从而能够将最好的技术用于数据库自动化。2016年，阿里巴巴、鸿海集团（台湾地区富士康集团）与日本软银集团合作，推出了服务型机器人Pepper，获得台湾地区第一银行、家乐福、国泰人寿、台新银行、亚太电信等公司的聘用（租借）。机器人月薪（租金）26 888元新台币，服务期限为2年，比大学毕业生的工资22 000元新台币还多。