2019年中国机器人产业发展报告

0203中国机器人产业发展报告2019院士顾问：（按姓氏笔画排序）丁汉中国科学院院士，华中科技大学机械科学与工程学院院长王天然中国工程院院士，中科院沈阳自动化所机器人技术国家工程中心主任樊邦奎中国工程院院士，无人机侦察技术专家指导专家：（按姓氏笔画排序）白相林哈工大机器人集团常务副总裁孙立宁苏州大学机电工程学院院长陈卫东上海交通大学医疗机器人研究院常务副院长侯增广中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副主任席宁香港大学讲座教授熊蓉浙江大学控制科学与工程学院教授，智能系统和控制研究所机器人研究室主任编写单位：中国电子学会编写组主任：徐晓兰中国电子学会副理事长兼秘书长编写组副主任：张毅中国电子学会副秘书长李颋中国电子学会研究咨询中心主任编写组主要成员：马良尹传昊张佑辉黄淀一张婵毛诗齐陈濛萌张雅妮樊江洋凌霞徐曼刘晟瑄李冀宁姚瀚飞王博霄李志杰赵紫薇中国机器人产业发展报告20190405中国机器人产业发展报告2019第一章全球机器人产业发展趋势及特征一、全球整体市场规模持续增长，服务机器人迎来发展黄金时代（一）工业机器人：销量稳步增长，亚洲市场依然最具潜力（二）服务机器人：新一代人工智能兴起，行业迎来快速发展新机遇（三）特种机器人：新兴应用持续涌现，各国政府相继展开战略布局二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显，实践应用场景持续拓展（一）工业机器人：轻型化、柔性化发展提速，人机协作不断走向深入（二）服务机器人：认知智能取得一定进展，产业化进程持续加速（三）特种机器人：结合感知技术与仿生等新型材料，智能性和适应性不断增强三、企业愈加注重产品形态创新，网络化与智能化布局齐头并进（一）工业机器人：工业互联网成布局重点，智能工厂解决加速落地（二）服务机器人：无人车获科技龙头高度关注，仿人机器人研发再度迎来突破（三）特种机器人：灾后救援机器人研制成热点，采矿机器人开始向深海空间拓展第二章我国机器人产业发展趋势及特征一、我国机器人市场需求潜力巨大，工业与服务领域颇具成长空间（一）工业机器人：智能制造加速升级，工业机器人市场规模持续增长（二）服务机器人：需求潜力巨大，家用市场引领行业快速发展（三）特种机器人：应用场景范围扩展，市场进入蓄势待发的重要时期二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展，部分领域已达到国际并跑（一）工业机器人：国产化进程再度提速，应用领域向更多细分行业快速拓展（二）服务机器人：智能相关技术可比肩欧美，创新产品大量涌现（三）特种机器人：部分关键核心技术取得突破，无人机、水下机器人等领域形成规模化产品01020304050606070809091011121415161718181920I目录CONTENTS0607中国机器人产业发展报告2019目录CONTENTS212122232426272828292930313132323233343434三、自主研发与投资并购双轮驱动，行业龙头加速布局机器人生态系统（一）工业机器人：用户企业向上游延伸，海外扩张步伐进一步加速（二）服务机器人：生态系统构建加速，企业瞄准智能生活领域（三）特种机器人：多点突破实现行业领先，龙头企业着手布局无人机生态系统第三章我国各区域机器人产业发展水平一、长三角地区：综合实力优势突出，依赖制造业基础形成广阔市场发展空间（一）产业规模效益领跑全国（二）产业结构布局合理（三）产业创新发展形势向好（四）产业集聚程度加深（五）产业发展环境优良二、珠三角地区：中小规模系统集成企业形成集聚，机器换人步伐不断加快（一）产业规模效益稳步提升（二）产业结构进一步改善（三）产业创新形式持续丰富（四）产业集聚程度不占优势（五）产业发展环境整体良好三、京津冀地区：发挥区域协同发展优势，构建技术研发与业态融合创新高地（一）产业规模效益有所下滑（二）产业结构整体保持稳定（三）产业创新能力大幅提升（四）产业集聚依然较为分散（五）产业发展环境持续领先四、东北地区：强化政策引导与产业头部效应，推动区域经济结构实现转型升级（一）产业规模效益趋势向好（二）产业结构水平日趋完善（三）产业创新仍依赖龙头企业（四）产业集聚程度持续加剧（五）产业发展环境亟待优化五、中部地区：把握先进制造业中心建设机遇，加快布局区域特色机器人产业链条（一）产业规模大而不强（二）产业结构优化程度不足（三）产业创新能力有所增强（四）产业集聚情况趋势良好（五）产业发展环境持续稳定六、西部地区：基于产业后发优势，发力智能制造领域逐步打造机器人全产业链（一）产业规模效益再创新高（二）产业结构水平总体稳定（三）产业创新能力稳中有升（四）产业集聚情况有所下滑（五）产业发展环境面临挑战3535363737383838394040414142424344444545IIIII0809中国机器人产业发展报告2019第四章我国机器人产业发展特征趋势一、中、西部地区的区域后发优势日渐显著二、国产自主品牌的关键零部件核心竞争力持续提升三、各地积极贯彻国家政策加快培养机器人应用型人才四、国内外机器人合作方式向多领域全面拓展五、部分发展较快园区公共服务平台亟需升级和完善六、中小机器人企业依托业务创新构筑产业新生态七、市场与技术共同驱动智能机器人向新兴领域发展第五章我国机器人产业发展政策建议一、继续加强对机器人产业发展的顶层设计二、有效拓宽机器人企业投融资渠道三、持续提升机器人产业自主创新能力四、积极搭建机器人行业开放式资源共享平台五、有序实施机器人产业应用示范工程六、逐步完善机器人产业和检测认证体系七、加快推进机器人领域高技能人才队伍培养建设46485052535455566264656667686970图表目录CONTENTS图1根据应用场景的机器人主要分类图22019年全球机器人市场结构图32014-2021年全球工业机器人销售额及增长率图42014-2021年全球服务机器人销售额及增长率图52014-2021年全球特种机器人销售额及增长率图62019年我国机器人市场结构图72014-2021年我国工业机器人销售额及增长率图82014-2021年我国服务机器人销售额及增长率图92014-2021年我国特种机器人销售额及增长率图10我国机器人产业发展主要集聚区图11长三角地区机器人产业发展雷达图图12珠三角地区机器人产业发展雷达图图13京津冀地区机器人产业发展雷达图图14东北地区机器人产业发展雷达图202030405141516172627303336VIV目录CONTENTS1011中国机器人产业发展报告2019图15中部地区机器人产业发展雷达图图16西部地区机器人产业发展雷达图图17减速器行业现状及国内外产品参数对比图18伺服电机行业现状及国内外产品参数对比图19工业机器人应用人才需要重点关注的技能指标图20国内外机器人合作向多领域合作发展图21机器人产业园区服务平台功能图22地方机器人企业传统和新型经营模式对比表1我国中西部地区典型城市机器人产业发展案例表2我国智能工业机器人活跃企业表3我国智能家用服务机器人活跃企业表4我国智能医疗服务机器人活跃企业表5我国智能公共服务机器人活跃企业表6我国智能特种机器人活跃企业3943515152535455495758596061图表目录CONTENTSVI1213中国机器人产业发展报告2019内容摘要机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，是衡量一个国家创新能力和产业竞争力的重要标志，已成为全球新一轮科技和产业革命的重要切入点。近年来，我国机器人产业正处于快速发展期，中央及各地方相关主管部门陆续出台政策规划，在项目支持、平台建设与应用示范等方面为机器人产业发展营造良好的生态环境。本报告旨在综合分析全球和我国机器人产业发展趋势及特征，围绕产业的规模效益、结构水平、创新能力、集聚情况和发展环境等方面，综合分析评价长三角、珠三角、京津冀、东北、中部和西部全国六大区域的机器人产业发展现状及水平，并围绕地区区域优势、关键零部件、应用人才培养、国内外合作模式、公共服务平台、产业生态、智能机器人等方面归纳具备代表性和典型性的发展趋势特征与潜在问题。在此基础上，提出加强顶层设计、拓宽投融资渠道、提升自主创新能力、搭建行业共享平台、有序推进应用示范、完善标准及检测认证体系和推进高技能人才队伍建设的措施建议。1415中国机器人产业发展报告2019一、研究背景本报告为工业和信息化部2019-2021年财政专项《我国机器人产业发展水平评估体系构建与智能机器人产业链增长点研究》的阶段性研究成果。近年来，随着全球新一轮科技和产业革命的蓬勃发展，我国机器人产业发展势头迅猛，产业规模与市场空间不断扩大，但与发达国家仍存在一定差距，在核心技术研发、价值链分工、人才培养等领域面临瓶颈制约。积极跟踪研究我国机器人技术及产业布局动向，及时研判产业发展所处阶段水平和呈现的特征趋势，有利于为国内广大机器人企业提供发展方向、路径及模式参考，并为国家制定出台产业政策提供决策支撑，推动营造良好稳定的产业生态环境，引导我国机器人产业有序创新发展。基于此，中国电子学会组织相关专家及研究人员共同编制《中国机器人产业发展报告（2019年）》并公开发布，作为2019年世界机器人大会的主要成果之一。二、研究对象根据机器人的应用环境，国际机器人联盟（IFR）将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中，工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；服务机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，主要包括个人/家用服务机器人和公共服务机器人。现阶段，考虑到我国在应对自然灾害和公共安全事件中，对特种机器人有着相对突出的需求，我们将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。其中，工业机器人指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、1研究声明1617中国机器人产业发展报告2019研究声明三、研究重点以研判2019年国内机器人产业发展水平及特征趋势为目标，采取定性判断与定量分析相结合的方式，深度解析我国各区域机器人产业发展水平，对国内外机器人技术与产业发展态势进行比较分析。四、研究数据数据统计采用国家统计局、工业和信息化部的公开口径，并参考采用了IFR、CSSCI、Wind、CBInsights等各大组织和机构的公开数据库。涉及企业、园区的统计数据全部来自课题组的实地调研和统计。自2018年报告开始，根据IFR机器人最新分类标准，结合我国产业发展情况，相应调整统计口径，对往年已发布的2016年和2017年数据做出了修正，特此说明。本研究报告征求吸纳了大量国内外机器人领域知名专家的意见建议，由中国电子学会机器人研究团队独力编写，所有内容均为原创，文责自负。如有转载、摘录、引用，请注明来源。资料来源：中国电子学会整理图1根据应用场景的机器人主要分类23 频繁和重复的长时间作业，主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人。服务机器人指在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的先进机器人，主要包括家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人，其中，公共服务机器人指在农业、金融、物流、教育等除医学领域外的公共场合为人类提供一般服务的机器人。特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人，主要包括军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人。1819中国机器人产业发展报告2019中国机器人产业发展报告（2019年）十九大报告明确指出，要加快建设制造强国，加快发展先进制造业。机器人产业近年来正经历前所未有的快速发展阶段，在技术研发、本体制造、零部件生产、系统集成、应用推广、市场培育、人才建设、产融合作等方面取得丰富成果，为我国制造业提质增效、换档升级提供了全新动能。与此同时，机器人产业也存在核心关键技术有待进一步提高、市场发展环境需进一步规范、融资环境亟待改善等问题，需要引起有关行业主管部门的高度关注，综合协调各方资源进行统筹布局与精心规划。基于此，中国电子学会组织专门团队，持续开展中国机器人产业发展研究，对国内典型机器人集聚区域进行系统评估与综合考量，归集影响机器人产业发展的内生动因与外部条件，以及伴随发展进程而产生的新生问题，有利于引导生产要素有效配置，优化完善产业链结构与市场布局，持续激发骨干企业创新活力，为国家和地方主管部门提供决策支撑，为行业发展方向提供参考依据。2001中国机器人产业发展报告2019当前，全球机器人市场规模持续扩大，工业机器人市场增速回落，服务、特种机器人增速稳定。技术创新围绕仿生结构、人工智能和人机协作不断深入，产品在教育陪护、医疗康复、危险环境等领域的应用持续拓展，企业持续优化产品性能，前瞻布局机器人智能应用，全球机器人产业正稳步增长。第一章全球机器人产业发展趋势及特征010203中国机器人产业发展报告2019一、全球整体市场规模持续增长，服务机器人迎来发展黄金时代2019年，全球机器人市场规模预计将达到294.1亿美元，2014-2019年的平均增长率约为12.3%。其中，工业机器人159.2亿美元，服务机器人94.6亿美元，特种机器人40.3亿美元。图22019年全球机器人市场结构图32014-2021年全球工业机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理资料来源：IFR，中国电子学会整理（一）工业机器人：销量稳步增长，亚洲市场依然最具潜力目前，工业机器人在汽车、电子、金属制品、塑料及化工产品等行业已经得到了广泛的应用。随着性能的不断提升，以及各种应用场景的不断明晰，2014年以来，工业机器人的市场规模正以年均8.3%的速度持续增长。IFR报告显示，2018年中国、日本、美国、韩国和德国等主要国家销售额总计超过全球销量的3/4，这些国家对工业自动化改造的需求激活了工业机器人市场，也使全球工业机器人使用密度大幅提升，目前在全球制造业领域，工业机器人使用密度已经达到85台/万人。2018年全球工业机器人销售额达到154.8亿美元，其中亚洲销售额104.8亿美元，欧洲销售额28.6亿美元，北美地区销售额达到19.8亿美元。2019年，随着工业机器人进一步普及，销售额将有望接近160亿美元，其中亚洲仍将是最大的销售市场。第一章全球机器人产业发展趋势及特征0405中国机器人产业发展报告2019（三）特种机器人：新兴应用持续涌现，各国政府相继展开战略布局近年来，全球特种机器人整机性能持续提升，不断催生新兴市场，引起各国政府高度关注。2014年以来全球特种机器人产业规模年均增速达12.3%，2019年全球特种机器人市场规模将达到40.3亿美元；至2021年，预计全球特种机器人市场规模将超过50亿美元。其中，美国、日本和欧盟在特种机器人创新和市场推广方面全球领先。美国提出“机器人发展路线图”，将特种机器人列为未来15年重点发展方向；2018年提出《无人系统综合路线图》，明确特种无人系统未来发展的关键技术主题、阶段重点和目标。日本提出“机器人革命”战略，涵盖特种机器人、新世纪工业机器人和服务机器人三个主要方向，计划至2020年实现市场规模翻番，扩大至12万亿日元，其中特种机器人将是增速最快的领域。欧盟启动全球最大民用机器人研发项目，计划到2020年投入28亿欧元，开发包括特种机器人在内的机器人产品并迅速推向市场。图42014-2021年全球服务机器人销售额及增长率（二）服务机器人：新一代人工智能兴起，行业迎来快速发展新机遇随着信息技术快速发展和互联网快速普及，以2006年深度学习模型的提出为标志，人工智能迎来第三次高速发展。与此同时，依托人工智能技术，智能公共服务机器人应用场景和服务模式正不断拓展，带动服务机器人市场规模高速增长。2014年以来全球服务机器人市场规模年均增速达21.9%，2019年全球服务机器人市场规模预计将达到94.6亿美元，2021年将快速增长突破130亿美元。2019年，全球家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模预计分别为42亿美元、25.8亿美元和26.8亿美元，其中家用服务机器人市场规模占比最高达44%，分别高于医疗服务机器人、公共服务机器人17、16个百分点。资料来源：IFR，中国电子学会整理图52014-2021年全球特种机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理第一章全球机器人产业发展趋势及特征0607中国机器人产业发展报告2019二、轻型化、柔性化、智能化趋势明显，实践应用场景持续拓展全球机器人基础与前沿技术正在迅猛发展，涉及工程材料、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学等各个方面，大量学科在相互交融促进中快速发展，技术创新趋势主要围绕人机协作、人工智能和仿生结构三个重点展开。（一）工业机器人：轻型化、柔性化发展提速，人机协作不断走向深入工业机器人更小、更轻、更灵活。当前，工业机器人的应用场景愈加广泛，苛刻的生产环境对机器人的体积、重量、灵活度等提出了更高的要求。与此同时，随着研发水平不断提升、工艺设计不断创新，以及新材料相继投入使用，工业机器人正向着小型化、轻型化、柔性化的方向发展，类人精细化操作能力不断增强。例如，日本SMC致力于为机器人研制高品质的末端执行器，研发的新型汽缸体积缩小了40%以上，质量最高减轻了69%，耗气量最高减少了29%。日本爱普生首款新型折叠手臂六轴机器人N2，可在现有同级别机械臂60%的工位空间内完成灵活操作；折叠手臂六轴机器人N6采用内部走线设计，其折叠手臂可自然进入高层设备、机器、架子等狭窄空间；T3紧凑型SCARA机器人将控制器内置，避免了在设置和维护过程中进行复杂的布线，大大提高了成本效率并保持较低的总运行成本。德国费斯托（Festo）的新型全气动驱动机械臂，将刚性的“抓取”转变为柔性的“围取”，能完成灵活抓取不同大小部件的任务。人机协作成为重要发展方向。随着机器人易用性、稳定性以及智能水平的不断提升，机器人的应用领域逐渐由搬运、焊接、装配等操作型任务向加工型任务拓展，人机协作正在成为工业机器人研发的重要方向。传统工业机器人必须远离人类，在保护围栏或者其他屏障之后，以避免人类受到伤害，这极大的限制了工业机器人的应用效果。人机协作将人的认知能力与机器人的效率结合在一起，从而使人可以安全、简便的进行使用。例如，瑞士ABB的双臂人机协作机器人YuMi可与工人一起协同工作，在感知到人的触碰后，会立刻放慢速度，最终停止运动。德国库卡（KUKA）的协作机器人LBRiiwa可以以每秒10毫米或50毫米的速度抵近物体，并在遇到阻碍后立刻停止运动。优傲e-Series协作式机器人可设定机械臂保护性停止的停止时间和停止距，并内置力传感器提高精度和灵敏度，满足更多应用场景的需求。（二）服务机器人：认知智能取得一定进展，产业化进程持续加速认知智能支撑服务机器人实现创新突破。人工智能技术是服务机器人在下一阶段获得实质性发展的重要引擎，目前正在从感知智能向认知智能加速迈进，并已经在深度学习、抗干扰感知识别、听觉视觉语义理解与认知推理、自然语言理解、情感识别与聊天等方面取得了明显的进步。例如，英特尔开展自适应机器人的交互研究，实现低成本、多种服务、良好易用的机器人交互。由德国宇航中心、空中客车公司和IBM合作开发的球形智能机器人CIMON于2018年7月抵达国际空间站，可与宇航员友好交谈，具备向宇航员和相关人员提供技术帮助、警示系统故障等功能。智能服务机器人进一步向各应用场景渗透。随着人工智能技术的进步，智能服务机器人产品类型愈加丰富，自主性不断提升，由市场率先落地的扫地机器人、送餐机器人向情感机器人、陪护机器人、教育机器人、康复机器人、超市机器人等方向延伸，服务领域和服务对象不断拓展。特别是在医疗服务机器人领域，临床应用日益活跃，产品体系逐渐丰富。例如，新加坡AiTreat的按摩机器人艾玛内置传感器可测量肌腱和肌肉的硬度，通过人工智能和基于云计算的方法计算出最佳按摩方式，模仿人类的手掌和拇指来进行按摩和理疗。三星推出健康管理服务机器人SamsungBotCare，能快速获取血压、心率等健康数据，为用户提供睡眠质量监控、紧急呼叫服务、减压音乐治疗、药物摄入量跟踪以及体育锻炼指导等智能服务，帮助用户管理日常身体健康。第一章全球机器人产业发展趋势及特征0809中国机器人产业发展报告2019（三）特种机器人：结合感知技术与仿生等新型材料，智能性和适应性不断增强技术进步促进智能水平大幅提升。当前特种机器人应用领域不断拓展，所处的环境变得更为复杂与极端，传统的编程式、遥控式机器人由于程序固定、响应时间长等问题，难以在环境快速改变时作出有效的应对。随着传感技术、仿生与生物模型技术、生机电信息处理与识别技术不断进步，特种机器人已逐步实现“感知-决策-行为-反馈”的闭环工作流程，在某些特定场景下，具备了初步的自主能力。与此同时，包括液态金属控制技术和基于肌电信号的控制技术在内的前沿科技将推动新型材料在机器人领域的使用和普及，仿生新材料与刚柔耦合结构也进一步打破了传统的机械模式，提升了特种机器人的环境适应性。例如，德国费斯托公司研制的仿生狐蝠可通过集成机载电子板与外置的运动追踪系统的相互配合，实现在特定空间内进行半自主飞行，可用于军事侦察和通信领域。替代人类在更多复杂环境中从事作业。当前特种机器人已具备一定水平的自主智能，通过综合运用视觉、压力等传感器，深度融合软硬系统，以及不断优化控制算法，特种机器人已能完成定位、导航、避障、跟踪、场景感知识别、行为预测等任务。例如，欧盟UNEXMI项目团队开发出地图绘制机器人UX-1RoboticExplorer，配备数字摄像头、旋转激光线投影仪、多光谱相机、伽马辐射探测器等多种探测感知设备，可以自动在水下漫游并绘制3D地图。美国加州大学伯克利分校研发的漂移板双足机器人CassieCal，配备全新的传感器、控制系统、路径规划系统和视觉系统，可以精确估算行驶速度并有效规避障碍物，实现在粗糙不平坦的地形上自主进行滑行、转弯和上下坡。随着特种机器人的智能性和对环境的适应性不断增强，其在军事、防暴、消防、采掘、建筑、交通运输、安防监测、空间探索、防爆、管道建设等众多领域都具有十分广阔的应用前景。三、企业愈加注重产品形态创新，网络化与智能化布局齐头并进当前，机器人领域领军企业加大研发力度，聚焦工业互联网应用和智能工厂解决方案，重视无人车、仿人机器人、灾后救援机器人、深海采矿机器人等产品研发，不断创新产品形态，优化产品性能，抢占机器人智能应用发展先机。（一）工业机器人：工业互联网成布局重点，智能工厂解决方案加速落地行业龙头发力工业互联网。随着新一代信息技术与制造业进一步加速融合，制造业愈加显著地表现出网络化、智能化的前沿发展趋势，机器人龙头企业纷纷落子工业互联网，例如，库卡机器人可与基于云技术的库卡Connect相连，实现机器人与设备的联网，实时查看和分析工业机器人的运行状态，减少系统停机时间、进行预测性维护等，并通过大数据分析持续提高生产率、质量和灵活性。ABB推出ABBAbility工业云平台，并与华为展开合作联合研发机器人端到端的数字解决方案，实现机器人远程监控、配置和大数据应用，进一步提升生产效率和节约成本。重点企业聚焦智能工厂解决方案。当前，全球制造业格局面临重大调整，智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式，已经引发行业的广泛关注。例如，发那科（Fanuc）设立FanucIntelligentEdgeLinkandDrive（FIELD）平台，能实现自动化系统中的机床、机器人、周边设备及传感器的连接并进行数据分析，提高生产过程中的生产质量、效率、灵活度以及设备的可靠性。三菱电机打造的智能工厂e-F@ctory，强调“人、机器和IT协同”，可以根据数量、品种、交货期等指标的变更，灵活调整生产节奏，削减企业总成本以达到推动高端制造和提高企业价值的效果。安川电机推出i3-Mechatronics概念，其中i3指的是integrated（集成）、intelligent（智能）、innovative（革新），安川电机试图通过对自身机器人、电机等自动化零件组合和集成控制，实现更智能的制造解决方案。第一章全球机器人产业发展趋势及特征1011中国机器人产业发展报告2019（二）服务机器人：无人车获科技龙头高度关注，仿人机器人研发再度迎来突破科技龙头企业重点布局无人车。随着深度学习算法的兴起，人工智能技术取得了显著进步，目前已在无人车等领域得到了广泛的应用，以谷歌、英特尔为代表的全球科技龙头企业纷纷展开布局。例如，美国谷歌旗下自动驾驶公司Waymo计划在美国密歇根州建立世界上第一家专门生产自动驾驶汽车的工厂，将致力于大规模生产可在特定地理区域内和特定条件下进行完全自我控制的L4级自动驾驶汽车。英特尔自2017年收购以色列科技公司Mobileye以来，加快布局无人驾驶，2017年开展全天无人驾驶试验，2018年宣布联合大众汽车、冠军汽车集团致力于自动出租车服务商业化，2019年着手部署无人驾驶出租车，并计划2020年在耶路撒冷地区试运行。企业加快仿人机器人设计研发步伐。当前，机器人正快速向人类的日常生活渗透，家庭、教育、陪护和医疗等行业应用的服务机器人越来越多。与此同时，随着技术不断创新，机器人模仿人类行为的能力逐步提高，人形机器人的设计也得到进一步推广。例如，在经历了液压驱动后空翻、倒地自行爬起、基于视觉和激光感知的物体识别和规避障碍能力的大幅提升，2019年波士顿动力的人形机器人Atlas又掌握了跑步上台阶、行走独木桥等能力，驱动系统和动态运动控制系统不断增强，行动能力越来越逼近人类。（三）特种机器人：灾后救援机器人研制成热点，采矿机器人开始向深海空间拓展企业聚焦灾后救援机器人研发。近年来全球多发的自然灾害、恐怖活动、武力冲突等对人们的生命财产安全构成了极大的威胁。为提高危机应对能力，减少不必要的伤亡以及争取最佳救援时间，各国相关机构及企业投入重金加大对救灾、仿生等特种机器人的研发支持力度，并形成系列成果。例如，波士顿动力的SpotMini机器狗在建筑工地环境下流畅地上下楼梯、绕过障碍物，并且能够使用机械臂上对摄像头对现场进行检查，环境适应性不断提高，未来可用于危险环境下的定位搜索任务。日本三菱重工推出可与消防员协同工作的消防机器人系统，适应石化厂、核电站等人类难以进入的火灾现场，提供多种方案的消防救援方案。采矿活动向海底延伸催生深海采矿机器人。随着人类需求的不断上升和超强度开采，全球陆地矿产资源大量消耗，海底矿藏成为新的目标，联合国国际海底管理局（ISA）已批准20余份海底探索和采矿，涵盖数十万平方英里海域，深海采矿机器人成为海底勘探与矿藏挖掘的主力。例如，鹦鹉螺矿业公司委托英国企业Soil机器动力公司打造了世界上首批深海挖矿机器人，这些机器人在接近零度和超过150个大气压下操作，最小的机器人体重达200吨，配有摄像头以及3D声纳传感器。机器人三个一组，协同作业。由名为“辅助切割机”和“主切割机”的机器人打开通路，并由名为“收集机”的机器人通过内部的管道吸取海水、泥浆，递送到海面的船只中。第一章全球机器人产业发展趋势及特征1213中国机器人产业发展报告2019当前，我国机器人市场进入高速增长期，工业机器人连续七年成为全球第一大应用市场，服务机器人需求潜力巨大，特种机器人应用场景显著扩展，核心零部件国产化进程不断加快，创新型企业大量涌现，部分技术已可形成规模化产品，并在某些领域具有明显优势。第二章我国机器人产业发展趋势及特征13121415中国机器人产业发展报告2019资料来源：IFR，中国电子学会整理一、我国机器人市场需求潜力巨大，工业与服务领域颇具成长空间2019年，我国机器人市场规模预计达到86.8亿美元，2014-2019年的平均增长率达到20.9%。其中工业机器人57.3亿美元，服务机器人22亿美元，特种机器人7.5亿美元。图62019年我国机器人市场结构图72014-2021年我国工业机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理（一）工业机器人：智能制造加速升级，工业机器人市场规模持续增长当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人需求依然旺盛，我国工业机器人市场保持向好发展，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。据IFR统计，我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人，已经超过全球平均水平，预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人，达到发达国家平均水平。2019年，我国工业机器人市场规模预计达到57.3亿美元，到2021年，国内市场规模进一步扩大，预计将突破70亿美元。第二章我国机器人产业发展趋势及特征1617中国机器人产业发展报告2019（二）服务机器人：需求潜力巨大，家用市场引领行业快速发展我国服务机器人的市场规模快速扩大，成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。随着人口老龄化趋势加快，以及医疗、教育需求的持续旺盛，我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。2019年我国服务机器人市场规模有望达到22亿美元，同比增长约33.1%，高于全球服务机器人市场增速。其中，我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为10.5亿美元、6.2亿美元和5.3亿美元，家用服务机器人和公共服务机器人市场增速相对领先。到2021年，随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景机器人的快速发展，我国服务机器人市场规模有望接近40亿美元。（三）特种机器人：应用场景范围扩展，市场进入蓄势待发的重要时期当前，我国特种机器人市场保持较快发展，各种类型产品不断出现，在应对地震、洪涝灾害和极端天气，以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中，对特种机器人有着突出的需求。2019年，我国特种机器人市场规模预计将达7.5亿美元，增速达到17.7%，高于全球水平。其中，军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人市场规模预计分别为5.2亿美元、1.7亿美元和0.6亿美元。到2021年，特种机器人的国内市场需求规模有望突破11亿美元。图82014-2021年我国服务机器人销售额及增长率图92014-2021年我国特种机器人销售额及增长率资料来源：IFR，中国电子学会整理资料来源：IFR，中国电子学会整理第二章我国机器人产业发展趋势及特征1819中国机器人产业发展报告2019二、关键技术突破与多元化应用取得积极进展，部分领域已达到国际并跑目前，我国工业机器人研发仍以突破机器人关键核心技术为首要目标，政产学研用通力配合，初步实现了控制器的国产化。服务机器人的智能水平快速提升，已与国际第一梯队实现并跑。特种机器人主要依靠国家扶持，研究实力基本能够达到国际先进水平。（一）工业机器人：国产化进程再度提速，应用领域向更多细分行业快速拓展国产工业机器人正逐步获得市场认可。目前，我国已将突破机器人关键核心技术作为科技发展重要战略，国内厂商攻克了减速机、伺服控制、伺服电机等关键核心零部件领域的部分难题，核心零部件国产化的趋势逐渐显现。与此同时，国产工业机器人在市场总销量中的比重稳步提高。国产控制器等核心零部件在国产工业机器人中的使用也进一步增加，智能控制和应用系统的自主研发水平持续提高，制造工艺的自主设计能力不断提升。例如，宝鸡秦川机器人生产的RV减速机，已形成17种规格60多种速比的产品系列，年产突破万台；深圳大族激光开发的谐波减速器已可实现客户定制化生产，并且精度与Nebtesco等国际品牌相当；秦川机器人关节减速器实现批量化生产及销售，产品成功销往近200家国内外机器人生产企业；苏州绿的谐波减速器完成了2万小时的精度寿命测试，超过了国际机器人精度寿命要求的6000小时；来福谐波通过原材料的改进和齿型设计的优化，更新了产品系列，推出高扭矩谐波系列及超短谐波系列产品，产品在振动和噪音方面进一步改善。应用快速拓展至塑料、橡胶、食品等细分行业。继汽车和电子设备之后，金属制品、电气机械也成为了国内工业机器人的主要应用领域。同时，随着近年来国家对环保和民生问题的高度重视，作为实现自动化、绿色化生产的重要工具，机器人在塑料、橡胶等高污染行业，以及与民生相关的环保、食品、饮料和制药等行业的应用范围不断扩大，应用规模显著提升，对进一步降低环境污染，保障食品药品安全发挥了重大作用。例如，沈阳新松集团将虚拟/增强现实技术应用于国内首台7自由度协作机器人，实现了快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能，显著降低了应用门槛；中国运载火箭技术研究院以能自动清除太空垃圾的空间机械臂为原型，推出了国内首个面向环卫垃圾分拣领域的机器人，分拣率达93%，工作效率是传统人工分拣垃圾的8倍。（二）服务机器人：智能相关技术可比肩欧美，创新产品大量涌现智能化相关技术与国际领先水平基本并跑。我国在人工智能领域技术创新不断加快，中国专利申请数量与美国处于同等数量级，特别是计算机视觉和智能语音等应用层专利数量快速增长，催生出一批创新创业型企业。例如，优必选发布悟空机器人，可实现拍照、打电话、视频监控、儿童编程、讲绘本、识别人脸、语音操控、定位导航、设备互联等功能，同时悟空融合了人工智能技术，可以做到年龄估算、物体识别，对人体姿态监测后，还能对姿态进行3D重建，做到模仿人类的动作。与此同时，我国在多模态人机交互技术、仿生材料与结构、模块化自重构技术等方面也取得了一定进展，进一步提升了我国在智能机器人领域的技术水平。新兴应用场景和应用模式拉动产业快速发展。我国已在医疗、烹饪、物流等机器人的应用领域开展了广泛的研究，随着机器人技术水平进一步提升，市场对服务机器人的需求快速扩大，应用场景不断拓展，第二章我国机器人产业发展趋势及特征2021中国机器人产业发展报告2019应用模式不断丰富。例如，大艾机器人的下肢外骨骼康复机器人艾康、艾动通过国家食品药品监督管理总局（CFDA）认证，可用于因脊髓损伤导致的下肢运动功能障碍患者的步行康复训练，标志着国内下肢外骨骼机器人已经从研发阶段转化为产业化量产阶段。盒马鲜生推出机器人餐厅2.0版，可实现机器人送餐、收餐，完成智能化地避障、菜品检测等，通过数字化系统实现对每一道菜的每一个加工环节的监控。京东启用机器人智能配送站，站内采用京东3.5代配送机器人，具有自主导航行驶、智能避障避堵、红绿灯识别、人脸识别取货能力。（三）特种机器人：部分关键核心技术取得突破，无人机、水下机器人等领域形成规模化产品政策引导带动特种机器人技术水平不断进步。我国政府高度重视特种机器人技术研究与开发，并通过863计划、特殊服役环境下作业机器人关键技术主题项目及深海关键技术与装备等重点专项予以引导和支持。目前在反恐排爆及深海探索领域部分关键核心技术已取得突破，例如多传感器信息融合技术、高精度定位导航与避障技术、汽车底盘危险物品快速识别技术已初步应用于反恐排爆机器人。与此同时，我国先后攻克了钛合金载人舱球壳制造、大深度浮力材料制备、深海推进器等多项核心技术，使我国在深海核心装备国产化方面取得了显著进步。特种无人机、水下机器人等产品研制取得新进展。目前，在特种机器人领域，我国已初步形成了特种无人机、水下机器人、搜救/排爆机器人等系列产品，并在一些领域形成优势。例如，“海星6000”有缆遥控水下机器人是我国首台自主研制成功的6000米级有缆遥控水下机器人装备，2018年10月，“海星6000”完成首次科考应用任务，在多个海域获取了环境样品和数据资料。其间，“海星6000”最大下潜深度突破6000米，创我国有缆遥控水下机器人的最大下潜深度纪录。三、自主研发与投资并购双轮驱动，行业龙头加速布局机器人生态系统近年来，我国机器人行业发展势头较为良好，传统机器人用户企业纷纷通过自主研发、投资并购等手段介入机器人行业，并通过综合应用人工智能等技术打造智能服务机器人，涌现出一批创新创业型企业，大疆、科沃斯等企业已获得了市场的高度认可。（一）工业机器人：用户企业向上游延伸，海外扩张步伐进一步加速下游用户企业逐渐转型自供机器人。由于采购规模增长和企业转型需求，产业链下游重点领域的龙头企业开始加快并购和研发进程，进一步向上游延伸。例如，美的集团通过收购库卡公司迅速布局机器人领域的中游总装环节，积累下游应用经验，建立起明显的竞争优势，并在收购德国库卡公司后，与以色列运动控制系统解决方案提供商Servotronix达成战略合作，进一步增强在工业机器人领域的研发实力。碧桂园集团成立子公司博智林机器人，进军机器人领域，开发研制应用于建筑业、餐饮、物业管理、医疗、农业等领域的机器人产品。娃哈哈新成立了一家人工智能机器人公司，加大智能机器人研发力度，已实现对集团内部子公司的自主供货，并开展对外销售。第二章我国机器人产业发展趋势及特征2223中国机器人产业发展报告2019骨干企业国际化步伐进一步加快。当前，我国机器人企业已经具备一定技术、市场和资金实力，打造产业链已成为扩大市场和影响力的重要途径，其中部分骨干企业已陆续通过合作或并购的方式加紧扩展自己的产业版图。例如，埃斯顿先后收购英国Trio，控股德国M.A.i.，入股美国Barrett、意大利Euclid等公司，并在米兰建立欧洲研发中心，在品牌和技术上初步完成国际化布局，成长为最具国际化视野的中资自动化企业之一。新松耗资6.4亿元收购韩国SHINSUNG自动化业务分公司80%的股权，力图通过海外并购在研发、技术、销售等跨领域协作方面与海外公司进行深度资源共享和合作，进一步扩大海外市场的竞争实力和市场占有率，加速国际化进程。哈工智能及在德国的子公司HITKG收购NIMAKGmbH、NIMAKKG及NickelGmbH的100%股份和权益，进一步完善在系统集成、机器人本体以及机器人核心装备等方面的布局。（二）服务机器人：生态系统构建加速，企业瞄准智能生活领域机器人平台成生态构建重要抓手。机器人学科涉及大量的机械、控制、电子等知识，学习曲线陡峭，以优必选、云知声为代表的科技企业正以机器人平台为抓手，构建集硬件、软件、网络服务和社区于一体的生态系统，降低开发者二次开发难度，减少开发成本。例如，优必选开放ROSA操作系统，通过开放的平台向开发者、硬件厂商提供包括语音控制、视觉识别、定位导航、运动控制、设备互联等在内的多项功能。人工智能企业云知声推出新一代机器人操作系统KEROS2.0，支持语音、视觉、触控等多模态交互方式，并提供口语评测、语音合成、情感识别、视觉识别等功能。企业加速拓展智能生活领域。近年来，人工智能技术的发展和突破使服务机器人的使用体验进一步提升，语音交互、人脸识别、自动定位导航等人工智能技术与机器人融合不断深化，智能产品不断推出。例如，优必选联合腾讯云小微发布智能教育娱乐人形机器人QrobotAlpha，通过整合腾讯云小微的智能语音交互能力，以及QQ音乐、企鹅FM、翻译、百科、个人助手、智能家居等内容和服务，加速向生活领域延伸。苏州科沃斯相继推出新一代空气净化机器人沁宝AA3、扫地机器人地宝DG3、擦窗机器人无线窗宝等智能设备等，进一步拓展机器人在家庭生活中的应用。（三）特种机器人：多点突破实现行业领先，龙头企业着手布局无人机生态系统以自主研发为核心实现多点突破。近年来，我国机器人企业及研究院所不断加大对特种机器人的研发力度，并以无人机、水下机器人、防爆巡检机器人等为切入点，研制出一批掌握自主知识产权的新型产品，达到国际领先水平。例如，北京臻迪公司研发出PowerEgg无人机，独特的蛋形机身可折叠、易携带，借助体感遥控器，用户通过挥动手臂即可操控无人机飞行；该公司另一特色产品为已经实现量产的水下机器人PowerRay小海鳐，配备高清摄像机和寻鱼器，水下拍摄和独有的可视化钓鱼功能吸引了一大批摄影和钓鱼爱好者。大陆智源的安防巡检机器人Andi具有全地形地盘、可升降身体、360度视频及热成像等功能，可实现不受地形限制的运行。通过打造无人机生态系统拓展市场布局。近年来，我国涌现出大疆、极飞、亿航、昊翔等优秀无人机企业，无人机应用在农业、物流、测绘等垂直行业快速铺开，龙头企业已着手打造无人机生态系统，拓展市场布局。例如，大疆和微软计划联合研发基于AzureIOTEdge的物联网方案和微软的人工智能服务，使得无人机能够在农业、建设业和公共安全等新场景中得到更多应用。第二章我国机器人产业发展趋势及特征2425中国机器人产业发展报告2019根据我国行政和地理区划方式，结合机器人产业实地发展基础及特色，将全国划分为京津冀、长三角、珠三角、东北、中部和西部共六大区域，经过问卷调查和实地调研，综合评价六大机器人产业集聚区的产业规模效益、结构水平、创新能力、集聚情况和发展环境，系统比较各区域产业发展水平。结果显示，长三角地区在我国机器人产业发展中基础相对最为雄厚，珠三角地区、京津冀地区机器人产业逐步发展壮大，东北地区虽具有一定机器人产业先发优势，但近年来产业整体表现较为平淡，中部地区和西部地区机器人产业发展基础较为薄弱，但已表现出相当的后发潜力。第三章我国各区域机器人产业发展水平25242627中国机器人产业发展报告2019图10我国机器人产业发展主要集聚区资料来源：中国电子学会整理图11长三角地区机器人产业发展雷达图资料来源：中国电子学会整理（一）产业规模效益领跑全国2018年长三角地区机器人总销售收入超过124亿元，位于全国机器人产业集聚区域之首。受用工成本提升与订单规模缩减影响，长三角地区机器人产业在2018年的平均销售利润率为13.2%，相比于2017年度有所下降。长三角地区立足制造业发展优势基础，布局工业机器人全产业链发展，重点突破工业机器人本体软硬件研发、减速机设计制造、控制器开发等高附加值市场。在服务机器人领域，长三角地区拥有多家国内外知名品牌，覆盖传感器、机器视觉、语音语义理解、人机交互等关键技术环节，逐步探索创新商业应用模式。长三角地区分布有15座各类规模的机器人产业园区，通过高规格建设园区组织领导机构、完善产业园区配套基础设施、持续加大招商引资政策优惠力度等措施，助力区域机器人产业实现特色化集群发展。第三章我国各区域机器人产业发展水平一、长三角地区：综合实力优势突出，依赖制造业基础形成广阔市场发展空间长三角地区拥有突出的区位发展优势，公路、铁路、桥梁与港口资源密集，生产要素流动程度发达，拥有良好的制造业发展基础与产业配套环境，历来都是改革开放的桥头堡和前沿阵地。工程机械、飞机、船舶、汽车、3C制造等产业的蓬勃发展，为工业机器人提供了宽广的市场发展空间。以上海和昆山机器人产业基地为核心，覆盖无锡、常熟、徐州、南京、张家港等中心城市，长三角地区机器人产业呈现辐射状布局体系，依托当地科技创新全球影响力与完善的技术、人力及资本对接平台，逐步形成具备国际竞争力的机器人高端研发高地与规模化产业应用生态。2829中国机器人产业发展报告2019（二）产业结构布局合理长三角地区机器人本体研发及生产企业占比位于全国产业集聚区域首位，正在逐步摆脱以系统集成为营业收入主要来源的传统发展模式。高端产品收入占比在全国来看并不占排名优势，主要原因在于区域内总销售收入体量较大，高端产品收入尽管绝对值数量可观但相对值并不突出。长三角地区平均核心零部件国产化率领先全国，说明在机器人核心零部件尤其是减速机方面，自主技术渗透程度进一步加强。长三角地区机器人产业结构布局日趋合理，系统集成商比例有所下降，龙头企业凭借对技术的精心打磨和资源的虹吸效应，在机械结构优化、离线编程、多机模拟工作仿真、高精度定位检测等技术和资本密集型领域持续发力，在产品设计水平与可靠性方面逐渐缩小与国外先进品牌的差距。此外，以服务机器人领域初创企业为代表的大量新生市场参与主体不断涌入，长三角地区内一些有潜力的企业在自身成长与市场竞争过程中崭露头角，“独角兽”企业与“瞪羚”企业成为各地方政府激励扶持和资本竞相追捧的对象，区域内机器人产业发展整体结构水平得以进一步优化完善。（三）产业创新发展形势向好长三角地区机器人产业技术专利成果数量不断上涨，技术研发能力进一步提升，知识产权保护力度持续加强。由于区域内机器人企业销售总收入基数较大，区域平均研发投入占比优势并不突出，但研发经费的绝对值仍领先全国其它区域。长三角地区高新技术企业数量明显高于其它区域，企业资质总体评价较好。通过指标数据进一步分析得出，长三角地区机器人产业创新氛围显著，集聚一批具有创新活力和成果转化能力的优秀本土企业，在产品创意、技术开发、组织管理等方面具备长期积累与成熟经验。（四）产业集聚程度加深依托区域内全球机器人领军企业和国内龙头品牌的有力牵引，长三角地区机器人产业集聚度CR5相比去年继续有所提升，达到51%仅次于东北地区。得益于园区建设与产线投产进程加快，长三角地区平均核心零部件本地化率较高，但核心零部件环节缺口仍然较大，绝大多数核心零部件需依赖国际市场采购获得，贸易成本与供应链风险较大。机器人品牌企业数量仍领跑全国，产品质量、商标影响力及市场认可度较高。产业集聚程度进一步加深，表明长三角地区机器人产业格局正经历深层次变革阶段，依托成熟园区载体和活跃资本介入，由以往的“散养式”布局模式向规模化体系化转型发展。尽管本体制造与零部件生产企业利润空间被逐步压缩，解决方案提供商与系统集成商等产业链中下游头部企业仍可以凭借多年的技术储备与用户积累获得可观的收入回报增长，形成强大市场推力的同时加剧了行业竞争分化。（五）产业发展环境优良长三角地区整体学历层次较高，为区域内机器人产业发展提供了各类研发、应用及复合型人才。长三角地区拥有高等学校、机器人设计研究所及机器人检测评定中心等各类机器人相关科研机构，创新实力较为雄厚，同时依托多个国家级机器人综合服务平台发挥辐射效应，在全国范围内建立跨区域产学研用合作机制。依托上海致力于建设国际金融中心的赋能效应，长三角地区资本市场发达程度显著提升，各类商业银行与投资机构表现活跃，合理有序的金融发展环境有利于持续激发广大机器人领域企业尤其是服务机器人领域初创企业的发展潜能。第三章我国各区域机器人产业发展水平3031中国机器人产业发展报告2019图12珠三角地区机器人产业发展雷达图资料来源：中国电子学会整理二、珠三角地区：中小规模系统集成企业形成集聚，机器换人步伐不断加快珠三角地区制造业起步较早，上世纪70年代就形成了小规模的加工制造产业集聚，经过四十余年的发展历程，现已形成以高端装备制造、家电制造、食品包装、3C制造、陶瓷生产等为代表的劳动密集型产业集群。近年来，随着用工成本压力的持续上升，珠三角地区制造企业倾向于通过加快“机器换人”步伐减少人力资源投入，为机器人产品应用提供了潜在市场。珠三角地区机器人产业具有良好的技术研发基础与产业布局环境，重点聚焦于数控设备、无人物流、自动化控制器、无人机等领域，打造自主创新与应用先行的机器人产业发展生态。（一）产业规模效益稳步提升珠三角地区2018年机器人产品销售总收入达到108.5亿元，其中深圳市以67亿元的销售收入居首，佛山、广州和东莞位列其后。2018年珠三角地区机器人产业平均销售利润率达到14.4%，虽仍处于全国前列，但相较于2017年的榜首位置有所下滑。珠三角地区机器人产业经过五年左右的快速发展时期，市场整体发展态势良好，专业机器人本体生产企业、机器人核心零部件龙头生产企业和国外品牌代理企业等主要参与主体形成差异化竞争格局，大量涌现的系统集成商与初创公司等新进入者持续为市场注入活力。（二）产业结构进一步改善珠三角地区机器人本体研发及生产企业占比相比于2017年度上升一位排名第二，高端产品收入紧随京津冀地区，核心零部件国产化率位于全国中游水平。总体来看，珠三角地区机器人产业结构布局合理，发展环境相对成熟，既在机器人核心技术研发、本体生产、系统集成、场景应用等方面具备全产业链优势，也注重机器人产业与工业