《開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)》中_第1頁
《開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)》中_第2頁
《開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)》中_第3頁
《開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)》中_第4頁
《開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)》中_第5頁
已閱讀5頁,還剩56頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)

目錄章(E) 護01開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)第二章開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)192.1.生態(tài)概念定義212.2.行業(yè)下半場的生態(tài)發(fā)展路線222.2.1.生態(tài)技術(shù)基礎:基于模塊化設計與AIoT的R2X222.2.2.商業(yè)模式變革:多品類產(chǎn)品矩陣助力全棧式具身智能292.2.3.通用的多元形態(tài):專用+類人形+人形302.2.4.多技術(shù)棧驅(qū)動的具身智能:移動+操作+交互322.2.5.開放、協(xié)同、通用:可持續(xù)與普惠的創(chuàng)新382.3.生態(tài)價值體現(xiàn)39第三章全球細分產(chǎn)業(yè)綜合實踐413.1.全球行業(yè)應用案例與實踐經(jīng)驗433.1.1.工業(yè)433.1.2.酒店443.1.3.餐飲463.1.4.零售473.1.5.醫(yī)療493.1.6.養(yǎng)老503.1.7.大型交通樞紐(機場)523.2.服務機器人助力細分產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展543.2.1酒店樓宇場景:節(jié)能降碳與隱私保護543.2.2工業(yè)場景:清潔減排與勞動福祉553.2.3醫(yī)療場景:衛(wèi)生治理553.2.4零售場景:節(jié)能降耗與綠色清潔563.2.5養(yǎng)老場景:助老關(guān)懷與人性化服務563.2.6大型交通樞紐(機場)場景:公共服務與安全治理結(jié)語5602前言前言為了應對日益復雜的市場需求和多樣化的應用場景,同時伴隨著商用服務機器人行業(yè)下半場拐點的到來,普渡機器人在全球范圍內(nèi)率先提出了開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)。該生態(tài)的目標是構(gòu)建一個開放性的通用服務機器人生態(tài)系統(tǒng),通過創(chuàng)新的商業(yè)模式與技術(shù),推動機器人的廣泛應用與協(xié)作,進而實現(xiàn)無縫協(xié)同的、通用的服務機器人生態(tài)。機器人邁向通用具身智能的新時代。

在這一生態(tài)系統(tǒng)中,機器人的學習和適應能力將不斷增強,能夠更靈活地應對各種復雜的任務和環(huán)境,實現(xiàn)跨場景任務的泛化性。此外,該生態(tài)還將助力全球各行各業(yè)向智能化、高效化邁進,創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟價值和社會效益。通過跨行業(yè)的合作與資源共享,該生態(tài)將幫助細分場景實現(xiàn)全棧式的智能化解決方案,推動產(chǎn)業(yè)的整體智能轉(zhuǎn)型。同時,該生態(tài)的實現(xiàn)需要由產(chǎn)品、技術(shù)與商業(yè)模式的多重創(chuàng)新共同驅(qū)動,具體來看,需要通過包括發(fā)展多品類產(chǎn)品矩陣、移動+操作+交互多技術(shù)棧以及專用、類人形、人形的本體多元形態(tài)等戰(zhàn)略來共同實現(xiàn)。該生態(tài)將惠及整個機器人行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,其潛力不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面的不斷突破,更在于對產(chǎn)業(yè)鏈的深刻影響,創(chuàng)造一個更智能、便捷和高效的未來世界。該生態(tài)將推動具身智能服務機器人的加速落地,進而推動全球千行百業(yè)的智能化進程。開放、協(xié)同、開放、協(xié)同、通用:可持續(xù)與普惠的創(chuàng)新移動+操作+交互:多技術(shù)棧驅(qū)動的具身智能通用的多元形態(tài):專用、類人形、人形多品類產(chǎn)品矩陣助力可持續(xù)發(fā)展商用服務機器人行業(yè)下半場拐點到來|第一章全球服務機器人市場概覽051.1.1.1.概念定義及研究范圍服務機器人概念定義機器人一般是自動執(zhí)行工作的機器裝置,國際標準化組織(ISO)將服務機器人定義為“個人使用或?qū)I(yè)使用,為人類或設備執(zhí)行有用任務的機器人”。個人使用和專業(yè)用途的任務包括搬運物品、檢查、監(jiān)視、人員運輸、提供信息、烹飪和食品處理以及清潔等。服務機器人概念標準條例圖表1-1服務機器人概念標準條例國際機構(gòu)國際機構(gòu)InternationalOrganizationforStandardization(ISO)

8373:2021RoboticsVocabulary

來源:國際標準化組織(ISO)服務機器人分類及報告研究范圍本報告綜合國際權(quán)威機構(gòu)及主流學界的分類方法,服務機器人二級分類參照FraunhoferIPA標準,將服務機器人按不同的應用場景分為工業(yè)服務機器人、家用服務機器人和商用服務機器人;三級分類結(jié)合InternationalFederationofRobotics的分類標準,將服務機器人按功能進行劃分。圖表1-2:服務機器人的分類工業(yè)服務機器人商用服務機器人家用服務機器人配送機器人迎賓導覽工業(yè)服務機器人商用服務機器人家用服務機器人配送機器人迎賓導覽機器人專業(yè)清潔機器人其他機器人服務機器人

業(yè)、工業(yè)等場景中的研究。1.2.1.2.全球服務機器人行業(yè)發(fā)展趨勢分析全球服務機器人行業(yè)迎來爆發(fā)期研究表明,全球服務機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長。據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示,服務機器人行業(yè)已進入快速發(fā)展期,市場規(guī)模增長強勁。2025年,服務機器人(全產(chǎn)業(yè)鏈)市場規(guī)

模預計達到400億美元。未來十年將以17.1%的復合年增長率增長,到2035年,全球服務機器人市場規(guī)模有望達到1,950億美元,市場潛力巨大。圖1-3:全球服務機器人市場規(guī)模(億美元)2,500

CAGR=17.1% 880 880 400 1,5001,00050002025E 2030E 2035E來源:德勤研究,GlobalMarketInsights,2024同時,在各國政策大力推動、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、人口結(jié)構(gòu)改變及關(guān)鍵技術(shù)支持的多重因素疊加推動下,服務機器人產(chǎn)業(yè)迎來了一個黃金發(fā)展期,市場潛力巨大。從技術(shù)升級來看,隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,機器人行業(yè)也迎來高速發(fā)展。隨著大模型等人工智能技術(shù)在機器人領(lǐng)域的深入應用,機器人在移動、操作、交互等關(guān)鍵技術(shù)方面快速迭代,全球服務機器人產(chǎn)業(yè)迎來高速發(fā)展新機遇。從政策層面來看,美國、歐盟和中國等紛紛提出發(fā)展先進制造業(yè)的戰(zhàn)略,如美國發(fā)布《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃》,歐盟2020年發(fā)布器人技術(shù)研究行動計劃》,中國2021年發(fā)布《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,機器人作為制造業(yè)智能化的重要推動力,成為了各國產(chǎn)業(yè)政策關(guān)注的焦點。

成為了商用服務機器人的熱門應用市場之一。工作,提高各行業(yè)的運營效率。圖表1-4:多重因素促進服務機器人需求釋放關(guān)鍵技術(shù)支持在關(guān)鍵技術(shù)支持在AI技術(shù)驅(qū)動下,機器人的移動、操作、交互等技術(shù)迎來高速發(fā)展感知、計算、控制等技術(shù)持續(xù)迭代升級,圖像識別、語音處理、深度認知學習等人工智能技術(shù)在機器人領(lǐng)域的應用逐漸深入人工智能在機器人和自動化領(lǐng)域的應用趨勢不斷增長,全球服務機器人產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展新機遇政策大力推動如美國發(fā)布《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃》,歐盟發(fā)布的《歐洲工業(yè)新戰(zhàn)略》,機器人作為制造業(yè)智能化的重要推動力,是各國產(chǎn)業(yè)政策焦點和重點支持方向人口結(jié)構(gòu)改變?nèi)丝诶淆g化是全球服務機器人需求釋放的長期驅(qū)動因素人口結(jié)構(gòu)改變?nèi)丝诶淆g化是全球服務機器人需求釋放的長期驅(qū)動因素“招工難”、“招工貴”是眾多國家和地區(qū)面臨的共性勞動力問題部分國家和地區(qū)通過服務機器人技術(shù)來應對勞動力的缺乏問題產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型各國大力推動制造業(yè)、服務業(yè)等各行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級服務機器人將有效提高生產(chǎn)效率,助力產(chǎn)業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型發(fā)展來源:WorldEconomicForum,德勤研究整理商用服務機器人成為重點細分市場服務機器人市場中,以餐飲和酒店配送以及清潔為代表的商用服務機器人正迅速成為主力市場。目前商用服務機器人正廣泛應用于餐飲、酒店、零售、工業(yè)、醫(yī)療、教育、養(yǎng)老等行業(yè),提供配送、清潔、引導、陪伴等服務。在全球商用服務機器人市場中,餐飲領(lǐng)域以約45%的份額成為重要的下游應用領(lǐng)域,其中普渡機器人在中國及日本餐飲服務機器人的市場份額均占據(jù)第一的領(lǐng)先地位。1隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進步,商用服務機器人在提高運營效率、優(yōu)化服務體驗方面的優(yōu)勢日益凸顯,市場需求持續(xù)增長。

圖1-5:2023全球商用服務機器人市場分布情況45%餐飲配送 酒店配送 商用清講解引導 其他數(shù)據(jù)來源:Frost&Sullivan&Sullivan中國廠商領(lǐng)跑全球市場中國廠商憑借技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品優(yōu)勢,在全球市場中展現(xiàn)出強大的競爭力和影響力,并占據(jù)主

圖1-6:2023全球商用服務機器人市場份額(按收入)導地位。根據(jù)國際研究咨詢機構(gòu)弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan)發(fā)布的報告,2023年全球商用服務機器人市場份額排名前五的廠商均為中國企業(yè),其中普渡機器人以23%的市場份額位列全球第一。中國作為全球最大的機器人市場之一,在政策支持和市場需求的雙重驅(qū)動下,商用服務機器人行業(yè)迅猛發(fā)展。隨著全球自動化和智能化進程的加快,企業(yè)出海勢頭強勁,中國商用服務機器人廠商迎來了前所未有的發(fā)展機遇,將在未來長時期領(lǐng)跑全球市場。

35%5%5%7%

23%11%8%7%技術(shù)變革推進行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展伴隨著人工智能(AI)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術(shù)的發(fā)展,推動了服務機器人行業(yè)的持續(xù)迭代與創(chuàng)新機器人在移動、操作、交互等核心技術(shù)棧方面迎來關(guān)鍵性突破并推動了整個行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。從智能決策能力的提升來看,深度學習和自然語言處理使機器人能夠處理復雜的數(shù)據(jù),并基于實時數(shù)據(jù)進行自我學習和適應,從而提供個性化的交互與服務,極大地提升了用戶體驗。通過先進的傳感器技術(shù)與AI算法結(jié)合,服務機器人可以實時感知周圍環(huán)境,識別動態(tài)障礙物并做出智能反應,在保障安全的同時高效地完成各類服務任務。此外,IoT技術(shù)的應用使得服務機器人與周圍設備形成一個全面互聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng),使其在環(huán)境中協(xié)同作業(yè),優(yōu)化調(diào)度,而用

普渡機器人 公司A 公司B 公司公司D 公司E 公司F 其他數(shù)據(jù)來源:Frost&Sullivan戶則能夠通過云端的IoT解決方案進行遠程監(jiān)控與集中管理。此外,AI與IoT的結(jié)合還推動了多模態(tài)交互的實現(xiàn),使機器人能夠通過語音、手勢和視覺等多種方式與用戶進行自然交流。最終,這一系列技術(shù)的演變推動了行業(yè)標準化的進程,促使行業(yè)共享最佳實踐與技術(shù)經(jīng)驗,推動整個行業(yè)的快速發(fā)展。人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的驅(qū)動不僅極大程度上地提升了服務機器人性能與解決方案,也為行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新奠定了堅實基礎。圖表1-7:服務機器人關(guān)鍵驅(qū)動技術(shù)人工智能人工智能物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)執(zhí)行器與驅(qū)動系統(tǒng)靈巧手視覺傳感器實時監(jiān)控機器學習運動控制器超聲波傳感器數(shù)據(jù)管理計算機視覺服務機械臂激光雷達設備互聯(lián)自然語言處理服務機器人來源:InternationalFederationofRobotics(IFR),德勤研究整理從專用邁向通用伴隨著技術(shù)的進步和市場需求的不斷提升,服務機器人的應用邊界正日益拓寬,從最初的單一行業(yè)擴展到多個領(lǐng)域,涉及餐飲、零售、酒店、醫(yī)療、養(yǎng)老、娛樂體育、工業(yè)、教育和公共服務等。服務機器人需要再跨場景中完成復合型任務,從專用邁向通用成為必然趨勢。然而,服務機器人在實際應用中面臨的挑戰(zhàn)是傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計往往基于單一行業(yè)的專業(yè)分工,未能充分考慮用戶在各個場景中多樣化的需求。例如,一個酒店同時需要具備跨樓層配送能力的客房機器人、能夠完成餐飲配送的機器人、用于清潔的地面機器人以及用于迎賓和信息服務的機器人。同理,超市零售等B端場景用戶的需求呈現(xiàn)出多元化、復合型的發(fā)展趨勢,過去未被滿足的場景需求亟待解決,這意味著企業(yè)需要提供全棧式的通用機器人產(chǎn)品以適應市場的不斷變化與用戶的多重需求。通過打造全面的產(chǎn)品矩陣為用戶提供清潔、配送、迎賓引導等復合型的產(chǎn)品組合,確保在同一場景中多種機器人之間能夠?qū)崿F(xiàn)完美的調(diào)度與協(xié)作,從而提升用戶體驗的一致性。應用行業(yè)服務功能餐飲餐飲配送應用行業(yè)服務功能餐飲餐飲配送醫(yī)療養(yǎng)老零售教育酒店工業(yè)貨物搬運來源:德勤研究

綜上所述,用戶需要的不僅僅是“通用機器多場景中靈活適配,具備更高的協(xié)作性和兼容性,在使用與維護上也會更加便利。商用服務機器人行業(yè)進入下半場階段商用服務機器人作為服務機器人行業(yè)率先商業(yè)化起量的細分賽道,其發(fā)展歷程對整個機器人行業(yè)具有示范和引領(lǐng)作用。過去十余年,商用服務機器人經(jīng)歷了行業(yè)上半場,其標志是單一產(chǎn)品、單一技術(shù)所帶來的單一商業(yè)模式。從產(chǎn)品來看,主要以專用機器人為主,這些機器人通常針對特定任務或場景設計,如餐飲配送、清潔、迎賓等;從技術(shù)來看,在這個階段,機器人的技術(shù)發(fā)展集中在自主移動技術(shù)上,而操作能力和交互能力相對較弱。機器人公司往往專注于單一技術(shù)或產(chǎn)品,缺乏跨領(lǐng)域的整合能力。多數(shù)機器人企業(yè)站在專業(yè)分工的角度,缺乏為客戶提供一站式的產(chǎn)品服務和體驗的能力和意愿。上述幾點限制了服務機器人在全球的規(guī)模放量,導致行業(yè)內(nèi)效率低下與同質(zhì)化競爭加劇。行業(yè)迎來關(guān)鍵拐點,商用服務機器人率先步入發(fā)展的下半場,并展現(xiàn)出以下幾個顯著特點:升級。精準把握和積極響應。全球化與本地化結(jié)合(Glocal):執(zhí)行的本土化產(chǎn)品策略。性,以實現(xiàn)從專用向通用的轉(zhuǎn)變。段內(nèi)的特點是多品類產(chǎn)品矩陣、多技術(shù)棧和全

更加廣闊的發(fā)展空間。1.3.1.3.服務機器人落地面臨的機遇與挑戰(zhàn)當前全球服務機器人市場進入爆發(fā)期,綜上所述,行業(yè)整體規(guī)模和需求量增長強勁但服務機器人在全球主要國家和地區(qū)的市場滲透率雖然處于相對低位,市場潛力巨大。長期以來,由于服務機器人行業(yè)生態(tài)不開放使得不同技術(shù)、產(chǎn)品和系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通難以實現(xiàn)。此外,機器人的通用性和泛化性壁壘很大程度上阻礙了服務機器人的廣泛應用。性圖表1-9:服務機器人落地的機遇與挑戰(zhàn)性來源:德勤研究

行業(yè)生態(tài)的開放性挑戰(zhàn)長期以來,服務機器人行業(yè)缺乏統(tǒng)一的協(xié)議和標準規(guī)范,導致不同廠商之間的產(chǎn)品和服務難以實現(xiàn)互聯(lián)互通。同時由于市場保護主義以及商業(yè)模式等多種因素的共同作用,導致行業(yè)生態(tài)趨于封閉,造成行業(yè)創(chuàng)新速度放緩和技術(shù)孤島的出現(xiàn)。對于用戶來說,生態(tài)的不開放限制了用戶體驗,造成了產(chǎn)品體驗的割裂和碎片化。長期來看,封閉的行業(yè)生態(tài)會阻礙行業(yè)的整體發(fā)展和創(chuàng)新。然而隨著技術(shù)成熟和市場的規(guī)?;?,開放合作成為了促進行業(yè)健康發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的必然趨勢。因此,服務機器人行業(yè)內(nèi)部亟待推動標準化的統(tǒng)一和建立,構(gòu)建一個更加開放、包容、普惠的行業(yè)生態(tài)。行業(yè)標準缺失:行業(yè)的標準缺失在很大程度上阻礙了服務機器人行業(yè)的健康發(fā)展。統(tǒng)一的行業(yè)標準能夠規(guī)范產(chǎn)品設計、安全性和性能要求,促進技術(shù)間的合作共享。然而,目前服務機器人行業(yè)的標準不一,這使得用戶在選擇和使用產(chǎn)品時面臨不便,影響了用戶體驗和市場信任度。另外,標準缺失還可能導致產(chǎn)品間兼容性問題,從而影響不同機器人實現(xiàn)協(xié)同工作的可能性。增加集成難度:技術(shù)壁壘是行業(yè)生態(tài)不開放帶來的最明顯的問題。各個企業(yè)往往開發(fā)獨立的技術(shù)和產(chǎn)品,依賴于各自的技術(shù)平臺和標準,導致缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。這種狀況導致不同品牌和類型的服務機器人之間難以實現(xiàn)互聯(lián)互通,限制了產(chǎn)品間的協(xié)作。例如,在智能建筑中,服務機器人需要與電梯、門禁和其他系統(tǒng)進行有效整合,但缺乏通用的接口標準使得這種連接變得復雜,增加了集成的難度。無法為用戶帶來全棧式的智能體驗。體行業(yè)的效率和效益。限制用戶體驗:隨著服務機器人種類的多樣化,不同品類或不同廠商的機器人之間的協(xié)同調(diào)度難度,直接影響客戶的服務體驗與商家的運營效率。例如在餐飲、酒店等融合性場景下,終端用戶同時存在配送+清潔+迎賓引導的復合型需求,然而由于缺乏統(tǒng)一的行業(yè)協(xié)議和接口,跨廠商、跨品類的機器人之間難以形成無縫協(xié)作。解決這一問題通常依賴于具有主導力的甲方或集成商統(tǒng)籌協(xié)調(diào),然而這種做法涉及非標準化項目,導致高額的協(xié)調(diào)成本,難以實現(xiàn)規(guī)?;茝V。因此,產(chǎn)品線過于單一的制造商可能會提供給用戶分散且割裂的體驗,這不僅提升了用戶的決策成本,也限制了服務機器人大規(guī)模商業(yè)化落地的步伐。服務機器人的通用性與泛化性壁壘服務機器人的通用性與其執(zhí)行任務的泛化性也是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。從商業(yè)化角度來看,盡管當前服務機器人在餐飲、酒店、零售、工業(yè)、醫(yī)療等眾多行業(yè)的不同場景中實現(xiàn)了應用覆蓋,且在餐飲等場景中實現(xiàn)了規(guī)?;瘽B透,但是由于不同行業(yè)的細分場景對機器人的功能和操作均有不同的特定要求,對跨行業(yè)、跨場景的機器人的通用性提出了挑戰(zhàn)。例如,酒店

餐飲場景下可能會同時使用配送、清潔、安防、咨詢等多種類型的服務機器人,然而過去由于技術(shù)的局限性和形態(tài)的單一性,大多數(shù)機器人難以勝任復合型的工作任務,大大限制了服務機器人的應用范圍并增加了部署成本。因此市場對于能自如應對復雜環(huán)境與多樣化場景,具備更高通用性、靈活性,且更貼近具身智能水平的服務機器人的需求日益增長,推動通用型機器人的研發(fā)和應用將成為服務機器人行業(yè)進一步規(guī)模化落地的關(guān)鍵所在。遷移成本高昂:缺乏通用性意味著各個行業(yè)都需要根據(jù)應用場景定制化設計和生產(chǎn)服務機器人。這不僅會增加研發(fā)制造的定制化成本,還可能導致機器人受限于特定任務,降低其在不同場景的可遷移性和靈活性。難以靈活部署:廠商需要為每個細分場景或任務都重新設計和配置機器人,而用戶無法通過快速部署和重新配置機器人來應對市場變化,造成成本和資源的消耗。而相比之下,通用型機器人能夠快速適應新的任務和環(huán)境,從而提高整體效率和生產(chǎn)力。提高集成難度:各種機器人系統(tǒng)缺乏標準化和模塊化設計,導致不同系統(tǒng)的集成難度增加。影響服務體驗:終端用戶需要管理和維護一系列的專用機器人產(chǎn)品,每種都有其獨特的操作系統(tǒng)和維護要求,增加了操作和使用的復雜性,也增加了培訓和技術(shù)支持的成本。圖表1-10:通用具身機器人的5個泛化性挑戰(zhàn)操作工具操作工具單一操作對象環(huán)境不同構(gòu)型任務來源:德勤研究與此同時,從技術(shù)角度來看,服務機器人的通用性受限于多個維度的泛化性壁壘,這些壁壘在商業(yè)化進程中制約了服務機器人的廣泛落地,共同構(gòu)成了服務機器人在實現(xiàn)高度通用性和泛化性過程中面臨的復雜挑戰(zhàn)。種不同的杯型和材質(zhì),增加了操作的復雜性。說依然是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。千行百業(yè)的能力。

是一個難題,從而影響機器人的實用性。例如,清潔、搬運、引導等每種任務都有其特定挑戰(zhàn)。護統(tǒng)一性和靈活性變得極為復雜。這些挑戰(zhàn)涉及到機器人的感知、認知、操作和學習等多個方面,需要通過人工智能、機器學習和機器人技術(shù)的不斷進步逐步解決這些挑戰(zhàn),推動通用具身服務機器人向更廣泛的應用場景邁進。1.4.1.4.服務機器人行業(yè)的ESG實踐指引全球服務機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在拓展和深入到社會生產(chǎn)和人類生活的各個環(huán)節(jié),在此背景下,保障該行業(yè)持續(xù)穩(wěn)健的發(fā)展態(tài)勢,通過采納切實有效的措施推進環(huán)境、社會和治理(ESG)的建設,顯得尤為關(guān)鍵。為服務機器人行業(yè)提供了巨大的市場機會。從社會責任來看,服務機器人企業(yè)須確保產(chǎn)品符合全球各地法律法規(guī),以保證合規(guī)性并順利進入不同市場。隨著服務機器人廣泛應用于醫(yī)療、教育、安保等敏感領(lǐng)域,確保符合國際標準和當?shù)胤ㄒ?guī)如ISO、CE、UL等認證至關(guān)重要。這不僅有助于提升企業(yè)的市場準入能力和消費者信任度,同時也彰顯出企業(yè)對社會責任

的承諾。全球市場合規(guī)認證不僅能提升產(chǎn)品力,還能提升品牌信譽,從而增強用戶的忠誠度和滿意度。從公司治理來看,服務機器人企業(yè)應采取措施積極應對信息安全和用戶隱私保護的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的進步,針對機器人的數(shù)據(jù)收集,建立完善的信息安全管理體系顯得極為重要。企業(yè)應制定透明的隱私政策,使用戶充分了解其數(shù)據(jù)的收集與使用方式,增強用戶信任。在遵循國際和地區(qū)性信息保護法規(guī)的過程中,企業(yè)應采取有效的制度和架構(gòu)充分保障和尊重用戶的隱私安全。良好的信息安全治理有助于提升公司在市場中的競爭力,樹立負責任的企業(yè)形象。ESG實踐可以幫助全球化服務機器人企業(yè)更好地識別和減輕與環(huán)境、社會和治理因素相關(guān)的風險,從而更好地應對潛在的挑戰(zhàn)。服務機器人企業(yè)應該在可持續(xù)發(fā)展方面的實踐始終積極探索,引領(lǐng)全球服務機器人行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實踐和發(fā)展。本白皮書將深入探討服務機器人行業(yè)在可持續(xù)發(fā)展方面的普適性解決方案,以綠色供應鏈、全球合規(guī)認證(S)和信息安全與隱私保護(G)三個關(guān)鍵領(lǐng)域的措施為服務機器人行業(yè)建立領(lǐng)先的ESG實踐指引。同時,服務機器人的ESG戰(zhàn)略不僅僅局限于這些關(guān)鍵點,而是一個涵蓋更廣泛領(lǐng)域的多維度框架,還包含其他諸多環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的重要議題。圖1-11:服務機器人行業(yè)的ESG實踐指引環(huán)境(Environmental)綠色供應鏈社會(Social)全球市場合規(guī)認證

選擇環(huán)境友好的材料企業(yè)應該秉承可持續(xù)發(fā)展的理念,在服務機器人生產(chǎn)過程中積極采用環(huán)境友好材料。首先,產(chǎn)品的設計策略應該確保機身外殼在最大的程度上使用免噴涂技術(shù),選用可回收煉材,減少生產(chǎn)過程中的有害物質(zhì)釋放。其次,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)和外部支撐托盤均選用可完全回收再利用的材料,不僅降低了生產(chǎn)對環(huán)境的負擔,也促進了資源的循環(huán)使用。關(guān)注產(chǎn)品的安全與健康在生產(chǎn)過程中企業(yè)應該特別關(guān)注所選材料的安全性和健康性。例如,其部分托盤硅膠材料具備抑菌特性,確保產(chǎn)品安全并符合生物兼容性標準及在使用過程中對用戶健康無害。這種以用戶健康為重的材料選擇,在提升產(chǎn)品安全性的同時,也符合日益嚴格的環(huán)保法規(guī)。綠色供應鏈

公司治理(Governance)信息安全與隱私保護

確保環(huán)保合規(guī)性在環(huán)保合規(guī)性方面,企業(yè)應該嚴格遵循ROHS(限制使用某些有害物質(zhì)指令)和REACH(化定的電池電芯和硬件組件外,所有使用的結(jié)構(gòu)件均滿足以上法規(guī),以保障消費者的健康和安全。通過合規(guī)性措施,企業(yè)不僅踐行了自身的環(huán)境責任,亦在市場中樹立了良好的信譽。服務機器人行業(yè)有著技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動和多領(lǐng)域應用的特點,其生產(chǎn)和使用對環(huán)境的影響尤為重要。當前全球范圍內(nèi)環(huán)境保護法規(guī)和政策不斷加強,對高科技行業(yè)的環(huán)境責任提出了更高要求。消費者和投資者越來越關(guān)注企業(yè)的環(huán)境責任,企業(yè)的環(huán)境表現(xiàn)直接影響服務機器人企業(yè)的品牌形象和市場競爭力。本白皮書經(jīng)過充分調(diào)研,證明通過以下策略可有效構(gòu)建服務機器人行業(yè)的綠色供應鏈:

生產(chǎn)過程的節(jié)能降耗與可追溯機器人生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗措施同樣關(guān)鍵。服務機器人生產(chǎn)工廠應該通過實施能效管理系統(tǒng),在生產(chǎn)過程中優(yōu)化能源使用效率,減少能耗和排放。工廠采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過供應商協(xié)同、IPD流程集成、生產(chǎn)質(zhì)量溯源和倉庫管理等,實現(xiàn)機器人產(chǎn)品全生命周期智能化管理,推動企業(yè)在生產(chǎn)過程中積極響應全球的可持續(xù)發(fā)展目標。圖表1-12:服務機器人綠色供應鏈架構(gòu)圖節(jié)能設計:在設計階段實現(xiàn)能效優(yōu)化,減小能源消耗服務機器人使用階段:機器人運行中的低碳排放和節(jié)能減碳賦能原材料選擇:節(jié)能設計:在設計階段實現(xiàn)能效優(yōu)化,減小能源消耗服務機器人使用階段:機器人運行中的低碳排放和節(jié)能減碳賦能原材料選擇:采用可再生和環(huán)保材料,強調(diào)材料的可循環(huán)利用生產(chǎn)過程節(jié)能減排:采用清潔生產(chǎn)技術(shù),減少廢物和排放回收與再利用:產(chǎn)品生命周期結(jié)束后,進行拆解和材料回收零部件供應商:回收與再利用:產(chǎn)品生命周期結(jié)束后,進行拆解和材料回收零部件供應商:選擇符合法規(guī)和環(huán)保標準的供應商進行合作全球市場合規(guī)認證(S)全球市場合規(guī)認證的重要性在服務機器人廣泛應用于醫(yī)療、家庭、教育和公共服務等領(lǐng)域的背景下,確保這些機器人設計和運營的安全合規(guī),對提升人們的生活質(zhì)量和社會福祉至關(guān)重要。合規(guī)認證不僅是企業(yè)進入國際市場的必要條件,也是加強消費者和用戶信任的重要途徑,是服務機器人企業(yè)建立全球社會責任的必經(jīng)之路。服務機器人企業(yè)的全球合規(guī)認證實踐指引

安規(guī)認證:產(chǎn)品符合特定安全標準的認證,確保其在設計、制造和使用過程中不會對用戶或環(huán)境造成危害。與化學物質(zhì)相關(guān)的合規(guī)認證(如REACH):確保機器人部件在生產(chǎn)和使用過程中不釋放有害物質(zhì),保護用戶的長期健康,尤其是在餐飲和醫(yī)療環(huán)境中使用的機器人產(chǎn)品。圖表1-13:基于合規(guī)認證的客戶健康與安全保障任標準,包括但不限于:

等特殊人士友好

境造成危害馬來西亞SIRIM中國CR日本TELEC新加坡IMDA澳洲RCM韓國KC美國FCC歐洲CE合規(guī)認證馬來西亞SIRIM中國CR日本TELEC新加坡IMDA澳洲RCM韓國KC美國FCC歐洲CE通過這些認證意味著服務機器人產(chǎn)品在質(zhì)量安全、電磁兼容性、無線射頻等方面的嚴格要求和最高標準,不僅符合不同國家和地區(qū)的市場準入條件,還體現(xiàn)出公司對產(chǎn)品質(zhì)量和用戶安全的高度重視。合規(guī)認證背后的重要意義的潛在風險。例如:電磁兼容性(EMC):確保機器人在操作時不會干擾周圍的電子設備,特別是對于佩戴心臟起搏器的用戶而言,低電磁輻射的設計至關(guān)重要,這一認證為這些特殊人士保護了健康并降低了潛在危險。

來源:德勤研究和安全的產(chǎn)品。提升市場份額。支持環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展:許多國際認證同時考慮環(huán)保標準,包括原材料與生產(chǎn)工藝等方面。此類舉措減少了對環(huán)境的影響,企業(yè)在追求商業(yè)成功的同時,也履行了企業(yè)的社會責任。圖1-14:服務機器人市場合規(guī)認證指引FCC認證:確保電磁兼容性,保護用戶免受干擾。UL認證:確保產(chǎn)品的安全性。KC認證(韓國):確認產(chǎn)品符合安全標準。亞 ?RCM認證(澳大利亞):適用于電氣產(chǎn)品的強制性認證。太 ?SIRIM認證(馬來西亞):確保產(chǎn)品安全,符合當?shù)貥藴?。IMDA認證(新加坡):負責無線設備的監(jiān)管與審查。TELEC認證(日本):專注于無線產(chǎn)品的合規(guī)性。CE-MD保障使用者的安全與健康。CE-RED:無線設備指令,確保無線設備的合規(guī)性。來源:根據(jù)公開資料整理構(gòu)建全球市場合規(guī)認證是服務機器人行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎,尤其是在服務機器人重點應用的在醫(yī)療、教育和公共服務等直接影響人們生活質(zhì)量的領(lǐng)域。通過全球市場合規(guī)認證,不僅保障了用戶的健康與安全,還增強了品牌形象、促進了市場擴展,并且有效支持了環(huán)境保護。服務機器人產(chǎn)品的合規(guī)建設,將引領(lǐng)行業(yè)走向更高的社會責任標準,助力全球服務機器人行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。(G)在服務機器人行業(yè)中,信息安全與隱私保護(G)至關(guān)重要。作為一個與技術(shù)和數(shù)據(jù)高度關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè),機器人企業(yè)面臨著復雜的法律、倫理和數(shù)據(jù)隱私問題。良好的公司治理不僅有助于確保企業(yè)在這些領(lǐng)域的合規(guī)性,還能建立良好的企業(yè)聲譽,增強投資者和消費者的信心。隱私及數(shù)據(jù)管理企業(yè)應充分認識到用戶隱私和數(shù)據(jù)安全在維護客戶信任與業(yè)務連續(xù)性中的關(guān)鍵作用。在機器人設計階段,機器人企業(yè)應確保不會收集或存儲終端用戶的個人隱私數(shù)據(jù)。對于因技術(shù)支持和產(chǎn)品性能改進所必需存儲的機器人運行狀態(tài)數(shù)據(jù),同時應該嚴格遵守合規(guī)要求,承擔平臺責任,確保這些數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性。通過禁止數(shù)據(jù)的未經(jīng)授權(quán)的使用和披露,從而建立起有效的隱私保護機制。此外,企業(yè)還應建立最高級別的安全治理架構(gòu)和規(guī)則,通過嚴格的數(shù)據(jù)管理政策保護數(shù)據(jù)信息,確保其按照最高標準被妥善處理。有效的隱私管理方案不僅減少了法律風險,也在消費者心中樹立了強大的信任感。

安全技術(shù)與政策企業(yè)應在安全技術(shù)方面采取一系列有效措施,實施數(shù)據(jù)備份機制以確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和安全性,從而有效防止數(shù)據(jù)丟失。通過采用先進的加密技術(shù)和安全協(xié)議,對終端和云端的數(shù)據(jù)進行保護,阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露,提升整體安全水平。同時,企業(yè)內(nèi)部的信息安全治理還應實施端到端的保護流程,確保每個應用系統(tǒng)在需求分析、開發(fā)、測試、上線以及運營的各個階段均符合安全開發(fā)生命周期(SDLC)流程。這種全面的IT安全防御體系能夠確保終端、網(wǎng)絡、應用和云平臺的安全,企業(yè)應定期對機器人應用系統(tǒng)進行安全評估和滲透測試,遵循OWASP(開放Web應用程序安全項目)的安全要求。是否未發(fā)生任何S0/S1級別的網(wǎng)絡安全事件與數(shù)據(jù)泄露事件將成為企業(yè)信息安全治理表現(xiàn)的重要考核指標。合規(guī)與標準認證在信息安全與隱私保護方面,服務機器人廠商應積極參與國際公認的信息安全與IT管控標準認證,并以這些認證為基礎構(gòu)建完善的信息安全管理體系。在中國,廠商參與中國信通院的卓信大數(shù)據(jù)計劃和數(shù)工委的企業(yè)數(shù)據(jù)安全計劃,將使其信息安全與數(shù)據(jù)隱私保護工作始終處于行業(yè)前沿。在全球,企業(yè)應積極參與通過DNV審核,以獲得符合ISO/IEC27001(2022)和ISO/IEC27701(2019)標準的信息安全和隱私管理體系認證,這些國際標準的認證不僅為企業(yè)提供了明確的安全管理框架,還增強了客戶對產(chǎn)品與服務的信任度。通過全面、高效的信息安全與隱私保護措施,服務機器人廠商不僅確保了用戶數(shù)據(jù)的安全,增強了消費者的信任,也提升了企業(yè)的社會責任感和綜合治理能力。通過不斷強化合規(guī)治理和技術(shù)能力,將推動服務機器人行業(yè)在信息安全和隱私保護方面的持續(xù)進步與發(fā)展。圖表1-15:服務機器人行業(yè)信息安全治理與隱私保護架構(gòu)圖隱私與數(shù)據(jù)管理安全技術(shù)與政策合規(guī)與標準用戶教育與透明性數(shù)據(jù)加密與匿名化安全開發(fā)生命周期遵循ISO27001&ISO用戶隱私政策透明化數(shù)據(jù)訪問權(quán)限管理(SDLC)27701提供數(shù)據(jù)使用教育與數(shù)據(jù)存儲合規(guī)性端到端加密定期安全評估與滲透符合GDPR、CCPA法規(guī)支持建立用戶信任機制測試加入行業(yè)標準化組織(如OWASP)來源:德勤研究|||第二章開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)19服務機器人正快速在餐飲、酒店、零售、醫(yī)療、教育、工業(yè)等全球眾多領(lǐng)域滲透應用,通過在配送、清潔、引導等多個環(huán)節(jié)中提供智能化服務,為人們的生產(chǎn)生活帶來便利,并深刻影響了全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時,伴隨著人工智能技術(shù)的革命性突破,具身智能(EmbodiedIntelligence)通過機器人本體與AI的耦合,與外部環(huán)境實現(xiàn)萬物互聯(lián),從而理解世界、智能決策、主動交互并完成任務,正成為機器人發(fā)展的終極目標之一。然而,相對封閉的行業(yè)生態(tài)、機器人通用性不足以及跨品牌、跨種類的機器人難以協(xié)同調(diào)度等問題,依然是服務機器人實現(xiàn)可落地的具身智能所面臨的主要挑戰(zhàn)。針對上述行業(yè)桎梏,普渡機器人在全球范圍內(nèi)首次提出開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)架構(gòu)。該生態(tài)旨在建立一個開放、協(xié)同、通用的具身智能機器人生態(tài),運用人工智能等技術(shù)與專用、類人形、人形多元形態(tài)的融合,并通過移動、操作、交互等核心技術(shù)棧的創(chuàng)新迭代,為用戶提供全棧式的多品類產(chǎn)品矩陣和全棧式的解決方案,為服務機器人行業(yè)創(chuàng)造可持續(xù)的增長曲線。在當前的市場環(huán)境中,各行業(yè)對靈活且具備多種功能的服務機器人需求日趨迫切。然而,服務的碎片化與流程割裂等問題,仍然制約著整體服務的效率無法圍繞用戶需求構(gòu)建起完整的服務閉環(huán)。為了在高度自動化和智能化的背景下,實現(xiàn)跨場景端到端的智能化服務,亟需提升通用機器人的泛化性。

開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)即是這樣一幅藍圖。在該生態(tài)中,多元形態(tài)、多品類產(chǎn)品矩陣、多技術(shù)棧等共同構(gòu)成了發(fā)展具身智能的堅實基礎,在技術(shù)的創(chuàng)新、硬件的多元化、行業(yè)標準規(guī)范的建立等多重驅(qū)動下,具身智能賦予機器人適應不同環(huán)境、處理多樣化任務的能力,使其能夠在多種場景中自如運作,從而帶來服務模式的全面革新。因此,從更宏觀的行業(yè)視角來看,發(fā)展開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)是服務機器人行業(yè)向更高層次發(fā)展的必然趨勢。通過推進技術(shù)的整合與創(chuàng)新,建立行業(yè)標準,實現(xiàn)資源共享,這一生態(tài)的構(gòu)建將加速新技術(shù)的開發(fā)與應用,促進全球市場的互動與合作,為服務機器人領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。該生態(tài)將有效促進生產(chǎn)力的提升和社會效率的優(yōu)化。它不僅能夠提高企業(yè)的競爭力,降低運營成本,更能夠推動社會整體福祉的提升,為全球可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)作出重要貢獻,形成社會與企業(yè)共贏的商業(yè)模式,開啟人類與機器人協(xié)作的新紀元。開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)的構(gòu)建代表了機器人行業(yè)的未來,更昭示了全球全行業(yè)向智能化、自動化轉(zhuǎn)型的宏偉前景。該生態(tài)將重塑全球產(chǎn)業(yè),突破現(xiàn)有的應用界限,促進行業(yè)內(nèi)外的深度融合,為用戶提供更高效、智能和人性化的服務體驗。該生態(tài)將推動機器人邁向通用具身智能,為服務機器人行業(yè)的未來發(fā)展開辟新的可能性,助力構(gòu)建一個智能互聯(lián)、可持續(xù)發(fā)展的機器人行業(yè)未來。2.1.2.1.生態(tài)概念定義框架和商業(yè)模式的創(chuàng)新綜合體,旨在通過以AI

該生態(tài)的構(gòu)建基于以下幾個關(guān)鍵要素:技術(shù)整合以整合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)模塊為基礎,重點打造移動、操作、交互三大核心技術(shù)棧,來提高服務機器人的自主性、適應性和智能化水平。生態(tài)開放集成和協(xié)同各類服務機器人的硬件、軟件、數(shù)據(jù)和接口,通過開放API、SDK和標準化協(xié)議,促進技術(shù)交流和產(chǎn)品兼容性提升,降低開發(fā)和集成的門檻。鼓勵構(gòu)建開放性行業(yè)生態(tài),推動合作共享,打造一個標準統(tǒng)一、包容普惠的服務機器人行業(yè)生態(tài)。交互拓展通過運用人工智能技術(shù),包括自然語言處理、情感識別等,以實現(xiàn)具身智能式的全棧交互體驗。形態(tài)多元化發(fā)展多種機器人形態(tài),以適應不同場景的特定需求,包括專用、類人形、人形等三種形態(tài),促進三種形態(tài)的共同發(fā)展。商業(yè)模式創(chuàng)新通過建設多品類的產(chǎn)品矩陣提供全棧式場景解決方案,使服務機器人能夠更好地滿足終端用戶的復合型需求??沙掷m(xù)與普惠促進服務機器人助力各行各業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,支持行業(yè)內(nèi)外的創(chuàng)新和合作,推動服務機器人行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和普惠創(chuàng)新。2.2.2.2.行業(yè)下半場的生態(tài)發(fā)展路線開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)的發(fā)展路線是一個多維度、跨領(lǐng)域的綜合性戰(zhàn)略,進入行業(yè)下半場,服務機器人正沿著一條創(chuàng)新的發(fā)展道路前進。這條道路的實現(xiàn)需要依靠多種戰(zhàn)略的發(fā)展,其中包括了以模塊化設計和AIoT技術(shù)為基礎,構(gòu)建起R2X(Robot-to-Everything),即機器人與萬物互聯(lián),使得機器人能夠靈活地與周圍環(huán)境和設備進行交互。在這一生態(tài)中,專用、類人形和人形機器人三種形態(tài)相輔相成,不可替代,共同構(gòu)成了機器人行業(yè)的未來生態(tài),以適應各種場景和任務。而這背后,是多技術(shù)棧的驅(qū)動力,它們集成了自主移動、操作和交互等關(guān)鍵技術(shù),賦予機器人

具身智能,使其在物理世界中的行為更加智能和貼近人類。此外,生態(tài)的發(fā)展并不局限于技術(shù)層面,它同樣強調(diào)商業(yè)模式的可持續(xù)發(fā)展和普惠創(chuàng)新,發(fā)展多品類產(chǎn)品矩陣使得不同類型的機器人能夠協(xié)同工作,為客戶提供無縫的體驗。該生態(tài)的發(fā)展路線圖以可持續(xù)和普惠的創(chuàng)新為核心,推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,使得智能服務機器人技術(shù)更加普及,惠及更廣泛的用戶群體。這條發(fā)展路線不僅為智能服務機器人的更大規(guī)模商業(yè)化落地提供了可行的方案,也為行業(yè)內(nèi)的各方參與者提供了一個共同成長和創(chuàng)新的平臺。圖2-1:行業(yè)下半場的生態(tài)發(fā)展路線基于模塊化設計基于模塊化設計的R2X多品類多技術(shù)棧驅(qū)動 通用的多元形態(tài): 可持續(xù)與的具身智能專用+類人形+人形 普惠的創(chuàng)新行業(yè)下半場的生態(tài)發(fā)展路線行業(yè)下半場的生態(tài)發(fā)展路線來源:德勤研究AIoT的2024年1

壘,基于模塊化設計與人工智能物聯(lián)網(wǎng)模塊化設計當前機器人行業(yè)的開發(fā)框架差異化顯著,基于封閉生態(tài)的機器人設計意味著機器人的軟硬件通常是固定且專用的,導致了兼容拓展性差、維護遷移成本高等諸多問題。模塊化設計通過將機器人系統(tǒng)分解為多個軟硬件模塊,廠商和用戶可以根據(jù)不同的應用需求進行靈活組合和定制。這一設計理念不僅提升了產(chǎn)品的適應性和可擴展性,還為技術(shù)的創(chuàng)新與產(chǎn)品的迭代提供了可能性,是開放性的全棧式智能服務機器人生態(tài)系統(tǒng)的基石。服務機器人模塊化設計以多個軟硬件模塊——移動模塊、操作模塊、交互模塊、傳感模塊和數(shù)據(jù)處理與通信模塊為核心。通過這種靈活的設計,服務機器人能夠大大提升在不同場景中能夠靈活應對復雜任務的能力。服務機器人的模塊化設計主要包含以下要素:移動模塊移動模塊是服務機器人的基礎部分,負責機器人的機動性和導航,主要由底盤、驅(qū)動系統(tǒng)和運動控制器組成。其主要功能包括:實時構(gòu)建環(huán)境地圖,進行路徑規(guī)劃和避障。更強。操作模塊操作模塊是實現(xiàn)具體任務操作的關(guān)鍵,包括機械臂、抓取裝置和執(zhí)行器,并結(jié)合專用和通用算法以提升機器人操作的靈活性與智能性。其主要功能如下:節(jié),使其能夠完成多樣的動作,如抓取、搬運、放置和清理等。結(jié)合通用算法,機器人能抓取策略與操作方式??蛇x擇工具配件:操作模塊可以根據(jù)應用需要,輕松更換不同的工具和附件,如抓取夾爪、靈巧手、吸盤或清潔刷,這不僅豐富了機器人的功能,也增強了其通用性,能夠適應不同場景的需求。

復雜任務執(zhí)行:操作模塊集成通用算法,使機器人能夠根據(jù)環(huán)境變化智能地調(diào)整操作方式,實現(xiàn)高效任務執(zhí)行。例如,在餐飲服務中,機器人可能需要同時進行食物配送、餐具清理等,這些任務的執(zhí)行依賴于通用算法的指導。交互模塊交互模塊是服務機器人與用戶進行溝通的接口,負責提供智能化的交互體驗。其主要功能包括:多模態(tài)交互:借助自然語言處理(NLP)和計和親和力。情感分析與響應:結(jié)合AI算法,交互模塊能夠務體驗。傳感模塊部分,包含軟硬件的綜合應用。其功能包括:環(huán)境監(jiān)測:結(jié)合現(xiàn)代傳感器(如激光雷達、超聲波傳感器、紅外傳感器等)及實時處理軟件,機器人能夠準確識別周圍的物體及環(huán)境條件,以支持智能決策與操作執(zhí)行。融合數(shù)據(jù)能力:服務機器人通過數(shù)據(jù)處理算法,能夠集成來自不同傳感器的信息,為決策提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持,確保其在復雜環(huán)境中的操作能力。數(shù)據(jù)處理與通信模塊數(shù)據(jù)處理與通信模塊負責收集、分析和管理服務機器人運行中的數(shù)據(jù),相應的軟件系統(tǒng)確保數(shù)據(jù)安全與有效利用。其主要功能包括:和執(zhí)行效率。圖2-2:R2X模塊化設計架構(gòu)圖移動模塊操作模塊交互模塊傳感模塊數(shù)據(jù)處理與通訊模塊移動模塊操作模塊交互模塊傳感模塊數(shù)據(jù)處理與通訊模塊避障驅(qū)動系統(tǒng)機械臂抓取裝置反饋與感知自然語言處理 ?激光雷達視覺識別 ?超聲波傳感器多模態(tài)交換 ?環(huán)境監(jiān)測平臺 感器實時數(shù)據(jù)分析隱私保護監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度來源:德勤研究模塊化設計的應用帶來以下諸多優(yōu)勢:靈活配置模塊化設計的核心優(yōu)勢在于靈活性。通過將服務機器人分解為多個可獨立更換的功能模塊(如配送、清潔、迎賓等),企業(yè)可以根據(jù)客戶的具體需求快速調(diào)整產(chǎn)品配置。例如,清潔機器人可以選裝攝像頭等多種外接模塊,除執(zhí)行清潔任務之外還能實現(xiàn)多種巡檢功能。這種靈活配置使得服務機器人可以輕松適應不同業(yè)務場景的要求,從而提升整體服務效率。降低研發(fā)和運營成本模塊化設計可以有效降低研發(fā)和運營成本。廠商在開發(fā)新產(chǎn)品時,可以復用已有模塊,減少從零開始開發(fā)的時間和費用,提高了技術(shù)應用的效率。同時,由于每個模塊可以獨立測試和維護,有助于簡化維護工作,進一步降低后續(xù)運營中的管理成本。促進技術(shù)創(chuàng)新集成模塊化設計為技術(shù)創(chuàng)新提供了良好的平臺。在R2X技術(shù)架構(gòu)中,各個模塊可以不斷根據(jù)最新的技術(shù)趨勢進行優(yōu)化。例如,隨著人工智能和傳感器技術(shù)的發(fā)展,機器人公司可以將新技術(shù)迅速整合到現(xiàn)有模塊中,而無需重新設計整個機器系統(tǒng)。這種靈活的研發(fā)環(huán)境鼓勵產(chǎn)業(yè)內(nèi)的持續(xù)創(chuàng)新,使企業(yè)能夠快速響應市場變化。

實現(xiàn)R2X萬物互聯(lián)模塊化設計與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的結(jié)合能夠推動實現(xiàn)服務機器人和其他設備的智能互聯(lián)。在這種模式下,每個模塊都可以通過標準化的接口與各種設備進行輕松連接,例如,樓宇機器人可以通過軟件或硬件模塊連接到電梯、門禁、電話等多種系統(tǒng),通過共同的API實現(xiàn)自動調(diào)度和操作。硬件生態(tài)的連接性不僅提升了工作效率,還有效減少人工干預,優(yōu)化了用戶體驗,為實現(xiàn)全棧式智能生態(tài)建立了基礎。確立行業(yè)標準與規(guī)范過配置開放的API和軟件開發(fā)工具包(SDK),不同的模塊可以實現(xiàn)無縫集成。模塊化設計與服務機器人的行業(yè)標準規(guī)范(如VDA5050等)激發(fā)行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新能力。模塊化設計的核心在于以下幾個方面:全協(xié)議到錯誤處理機制等各個方面。模塊間通信:確保模塊間通信的一致性和高效性,采用標準化的數(shù)據(jù)交換格式和通信協(xié)議,如MQTT、DDS或ROS2.0等,以實現(xiàn)不同模塊間的數(shù)據(jù)共享和任務協(xié)調(diào)。AIoTAIoT技術(shù)集成了人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢,為服務機器人賦予了智能感知、實時數(shù)據(jù)處理和互聯(lián)互通的能力,實現(xiàn)機器人與生態(tài)之間各種設備的無縫協(xié)同,是全棧式智能服務機器人生態(tài)的另一核心技術(shù)。AIoT技術(shù)對服務機器人的賦能主要體現(xiàn)下以下幾個方面:實現(xiàn)設備間的實時連接AIoT技術(shù)的核心在于通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持服務機器人與各類設備(如電梯、門禁系統(tǒng)、電話系統(tǒng)等)建立實時連接,從而使機器人從孤立的操作單元轉(zhuǎn)變?yōu)槿婊ヂ?lián)的智能生態(tài)中的一環(huán)。例如,在智能樓宇中,服務機器人可以通過IoT技術(shù)與電梯系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)自主乘梯,為用戶帶來全棧式的智能服務體驗。

數(shù)據(jù)共享與智能調(diào)度基于AIoT技術(shù),服務機器人能夠?qū)崟r收集周圍環(huán)境和設備的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在云平臺或本地進行集中處理與分析,為機器人提供智能決策支持,實現(xiàn)云端管理。當服務機器人在執(zhí)行任務(如配送或清潔)時,可以根據(jù)接收到的實時數(shù)據(jù),優(yōu)化任務執(zhí)行的順序和路徑。例如,在零售環(huán)境中,清潔機器人可以根據(jù)商店流量數(shù)據(jù)自動調(diào)整清潔時間,避開高峰時段,從而有效提升工作流的效率??缭O備的任務協(xié)作AIoT技術(shù)的應用使得不同品牌和類型的服務機器人與其他設備之間的協(xié)同工作成為可能。當服務機器人需要同時在多種設備和功能模塊之間協(xié)調(diào)工作時,AIoT技術(shù)為其提供了強大的支撐。通過開放的API和標準化的通信協(xié)議,服務機器人能夠共享信息與資源,實現(xiàn)真正的跨設備協(xié)作。例如,在醫(yī)療環(huán)境中,工作流程通常需要多種設備共同協(xié)作,藥物配送機器人可以與導診機器人、清潔消毒機器人以及警報系統(tǒng)和監(jiān)控設備相互連接,以實現(xiàn)醫(yī)院場景下的全棧式智能生態(tài)。圖2-3:AIoT萬物互聯(lián)與門禁、閘機、電梯、電話各類IoT設備等通訊聯(lián)調(diào),組成一套以機器人為核心的全棧式智能樓宇解決方案。與門禁、閘機、電梯、電話各類IoT設備等通訊聯(lián)調(diào),組成一套以機器人為核心的全棧式智能樓宇解決方案。電梯閘機門禁電話萬物互聯(lián)來源:德勤研究普渡機器人的領(lǐng)先實踐案例普渡機器人的領(lǐng)先實踐案例-基于R2X的硬件梯控與云梯控雙方案隨著服務機器人技術(shù)的發(fā)展,越來越多的商業(yè)環(huán)境如酒店、寫字樓、醫(yī)院等開始引入機器人以提高效率和服務水平。而商業(yè)建筑環(huán)境通常復雜多變,機器人需要在這些環(huán)境中而這帶來了一系列的客戶痛點,比如:不同品牌的電梯系統(tǒng)差異較大,機器人需要能夠為了解決上述難題,給予客戶更多選擇,基于R2X技術(shù)架構(gòu),普渡機器人針對不同場景的客戶需求,創(chuàng)新性的推出了硬件梯控和云梯控雙方案,以兩種基于R2X的技術(shù)原理和實現(xiàn)方式有效解決了服務機器人在復雜建筑環(huán)境中的電梯接入問題,為酒店、寫字樓等不同場景的終端用戶帶來了豐富且多元的定制化解決方案。硬件梯控硬件梯控主要通過為電梯加裝硬件梯控模塊和控制單元,以實現(xiàn)機器人與電梯之間的通信。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面:高適配度:硬件梯控方案的一個顯著優(yōu)勢是其廣泛的

降低總體擁有成本(TCO):相比于復雜的軟件解決方案,硬件梯控方案的費用相對較低。一次性的硬件改造成本可以被多個機器人共享,使得長期的運營成本更加經(jīng)濟。這對于預算有限的企業(yè)尤其有吸引力??蓮陀眯詮姡阂坏╇娞莅惭b了硬件梯控模塊,它就可以供多種不同類型的機器人多次復用,這不僅提升了效率,還使得改造投資能夠被多個機器人分攤,進一步降低了成本。易于維護和升級:硬件梯控模塊作為物理設備,其維護和升級相對簡單直接。一旦出現(xiàn)問題,可以快速定位并進行修復或更換,減少了系統(tǒng)的停機時間。安全防護強化:通過硬件級隔離技術(shù)構(gòu)建獨立通信信道,從源頭規(guī)避網(wǎng)絡攻擊風險;結(jié)合加密算法對控制指令進行端到端加密傳輸,有效防止信號劫持與數(shù)據(jù)泄露;同時采用機器人ID與梯控模塊的雙向認證機制,嚴格管控設備接入權(quán)限,確保僅授權(quán)機器人可觸發(fā)電梯操作,滿足醫(yī)療、金融等高安全要求場景的合規(guī)性需求。硬件改造對電梯改造安裝部署普渡梯控模塊適配性。它能夠與市面上90%的電梯型號 兼容,這意味著無論客戶使用的是哪種品牌的電梯,硬件梯控方案都可能適用,極大地擴展了服務機器人的應用范圍。高穩(wěn)定性:由于硬件梯控方案不依賴于外部網(wǎng)絡,它可以在沒有網(wǎng)絡連接的情況下穩(wěn)定運行。這對于網(wǎng)絡不穩(wěn)定或無網(wǎng)絡覆蓋的建筑環(huán)境尤為重要,確保了機器人在任何情況下都能可靠地使用電梯。

普渡機器人 普渡梯控模塊 電梯云梯控云梯控通過云端API接口與電梯控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。服務機器人可以通過網(wǎng)絡訪問電梯操作系統(tǒng),而無需對電梯進行任何硬件改造。這一過程依賴于云計算平臺的實時處理和數(shù)據(jù)分析能力。云梯控的優(yōu)勢在于不需要改造電梯,通過API接口實現(xiàn)機器人乘梯;兼容性高,可以供不同類型的服務機器人在同一個場景共同乘梯;功能實現(xiàn)靈活,可通過電梯接口去實現(xiàn)不同乘梯需求。圖:云梯控電梯廠家/梯控公司提供API接口云梯控普渡公司開發(fā)對接三方云梯控系統(tǒng)普渡機器人 普渡云 三方云電梯 梯控模塊該方案的優(yōu)勢主要體現(xiàn)的以下方面:無需硬件改造:云梯控方案最大的優(yōu)勢之一是它不需要對電梯進行任何物理硬件改造。這意味著客戶可以避免電梯硬件改造的人工作業(yè)和控梯設備維護,同時也降低了對電梯正常運行的干擾。高兼容性:由于云梯控方案基于標準化的API接口,它能夠與不同品牌和型號的電梯系統(tǒng)兼容。這種開放的接口設計允許來自不同制造商的機器人在同一環(huán)境中無縫協(xié)作,極大地擴展了服務機器人的應用場景。云梯控方案提供了高度的靈活性,可以根據(jù)不同的乘梯需求通過電梯接口實現(xiàn)定制化的功能。這種靈活性使得云梯控能夠快速適應新的應用需求,無論是在新建筑中部署還是在現(xiàn)有建筑中升級服務。

云計算的強大能力:云梯控方案利用云計算平臺的實時處理和數(shù)據(jù)分析能力,提供了強大的數(shù)據(jù)處理和決策支持。這不僅提高了服務機器人的響應速度和決策準確性,還為未來的智能化升級提供了基礎。遠程管理和更新:由于云梯控方案基于網(wǎng)絡,它允許遠程管理和軟件更新。這意味著可以快速部署新功能,修復問題,并在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一管理服務機器人的電梯訪問權(quán)限??煽啃裕涸铺菘胤桨缚梢酝ㄟ^網(wǎng)絡監(jiān)控和日志記錄來提高電梯使用的安全性和可靠性。任何異常行為都可以被實時檢測和響應,確保了服務機器人和乘客的安全。深度定制能力:云梯控支持靈活的機器人乘梯行為配置:可自定義機器人進出方向、電梯開門等待時長及樓層停靠策略,適配不同建筑空間布局與業(yè)務需求;適配多場景模式(如醫(yī)療緊急通行、酒店高峰調(diào)度),并通過實時數(shù)據(jù)分析動態(tài)優(yōu)化指令邏輯,在保障安全合規(guī)的前提下,實現(xiàn)跨樓層協(xié)作效率與場景適應性的雙重提升。普渡機器人基于R2X的硬件梯控與云梯控為服務機器人在復雜環(huán)境中的電梯接入問題提供了有效的解決方案。硬件梯控通過硬件模塊連接實現(xiàn)高適配度和穩(wěn)定性,而云梯控則通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)靈活、便捷的互聯(lián)互通,為實現(xiàn)全棧式智能服務機器人生態(tài)提供了多元化的方案選擇,推動了服務機器人在酒店、餐飲、商超、醫(yī)院、養(yǎng)老、工業(yè)等多種應用場景的更大程度應用。R2X交互逐步邁向高級別的R2X分別是HCI(傳統(tǒng)人機交互)、HRI(人交互)、RRI(機器人之間交互)和RXI(萬

差異化的應用場景和用戶對象提供個性化的反互,給與用戶更具關(guān)懷性的服務體驗。圖2-4:服務機器人交互模式的升級階段——傳統(tǒng)人機交互HRI階段——機器人與人交互RRI階段——RXI階段——萬物互聯(lián)主要是機器人操作屏上面的交互,屬于在軟件和硬件上的互聯(lián)

機器人的移動性不斷加強,開始具備自主性、智能性,機器人跟人之間的交互開始增多,例如語音交互、人臉識別、姿態(tài)識別、跟隨、感知避障、皮膚觸摸、機器人跳舞等交互需求開始出現(xiàn)

單一廠商機器人產(chǎn)品乃至跨品牌機器人產(chǎn)品之間的避讓、交通調(diào)度、任務調(diào)度等

機器人與電梯閘機、門禁、電話、產(chǎn)線倉庫等外在設備的互聯(lián)和交互圖形用戶界面、圖形用戶界面、命令語言交互傳感器、控制技術(shù)、智能化多機器人協(xié)同、系統(tǒng)規(guī)劃R2X-全棧式智能生態(tài)來源:德勤研究相較于傳統(tǒng)機器人交互,R2X交互將實現(xiàn)交互場景、交互內(nèi)容和交互模式多個維度的躍遷:從單點交互到全棧交互:傳統(tǒng)的交互模式往往局限于特定場景和特定設備,相比之下,R2X生態(tài)下允許用戶在生態(tài)場景中的任意地點,通過任意方式與機器人互動,例如語音、手勢、觸摸、情感表達等,形成開放性的全棧交互模式。這種全方位的交互體驗增強了用戶與服務機器人之間的互動深度,提升了用戶的滿意度和使用體驗,使服務機器人不僅是任務執(zhí)行者,更是用戶日常生活中的伙伴。從簡易交互到人工智能交互:在R2X生態(tài)中,交互技術(shù)的進步使得服務機器人能夠利用人工智能大模型深度分析和學習用戶的需求與偏好。與傳統(tǒng)機器人依賴固定指令響應用戶不同,該生態(tài)交互能夠基于對用戶情

境和情緒的理解,提供個性化、智能化的回應并在滿足用戶基本請求的基礎之上,進一步主動識別和適應用戶的變化需求。例如,在餐飲場景中,機器人能夠根據(jù)用戶的口味偏好和飲食習慣,推薦菜單或調(diào)整服務方式,提供量身定制的服務。從被動交互到主動交互:傳統(tǒng)上機器人多采用被動交互模式,即用戶主動發(fā)送指令,機器人則被動執(zhí)行。在R2X生態(tài)中,主動交互的實現(xiàn)標志著機器人向更高層次的具身智能邁進。例如,在養(yǎng)老場景中,機器人能夠利用跌倒動作識別技術(shù)主動監(jiān)測老年人的健康狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)異常,機器人能夠立即發(fā)出警報,及時通知護理人員或家屬,從而為老年人提供更為關(guān)懷和及時的服務。這一主動監(jiān)測和響應能力不僅提升了服務的及時性,也為用戶提供了更高的安全感。式具身智能根據(jù)上一章節(jié),基于模塊化設計與AIoT的R2X是支撐全棧式智能生態(tài)的技術(shù)基礎,也是未來技術(shù)革新的長期方向。然而,當前機器人行業(yè)面臨的一大核心問題是尚未建立統(tǒng)一的技術(shù)標準與規(guī)范,導致不同品牌、不同類型的機器人在實際應用場景中難以實現(xiàn)高效協(xié)作與互聯(lián)互通。這種割裂狀態(tài)不僅增加了用戶的使用成本,也嚴重影響了服務機器人在復雜場景中的應用價值,制約了行業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。服務機器人市場的客戶需求正在發(fā)生深刻的變化,用戶不再僅僅滿足于單一功能的機器人設備,而是期望獲得覆蓋全場景的一站式解決方案。這就要求廠商具備跨品類、跨場景的產(chǎn)品整合能力,從而為用戶提供無縫銜接的服務體驗。而服務機器人廠商提供完整的產(chǎn)品矩陣不僅可以顯著降低用戶的認知與操作門檻,還能大幅提升服務效率,進而帶動用戶自發(fā)遷移和復購,實現(xiàn)用戶與廠商之間的雙贏局面。餐飲零售倉儲物流餐飲零售倉儲物流酒店工業(yè)醫(yī)療教育養(yǎng)老基于多品類產(chǎn)品矩陣的全場景解決方案公共服務物品配送新品促銷商品導購地面清潔補貨分揀迎賓引導安防巡檢來源:德勤研究

隨著服務機器人在餐飲、零售、倉儲物流、酒潔、迎賓交互等多種共性的復合需求。以具體場景為例,在酒店場景下,需要迎賓機器人、清潔機器人和配送機器人協(xié)同工作;而在零售場景也是如此,用戶既需要機器人提供商品導購服務,也需要提供地面清潔和具有工業(yè)級搬貨能力的機器人。因此,從商業(yè)模式的維度來看,進入行業(yè)下半場,頭部廠商需要通過多品類產(chǎn)品矩陣的有機組合,來適應客戶在多樣化場景中的深層需求,為其創(chuàng)造一致且高效的使用體驗。展望未來,服務機器人行業(yè)在迎接技術(shù)革新的同時,也將同步迎來一場以多品類產(chǎn)品矩陣建設為核心的商業(yè)模式變革。盡管人形機器人自身具有高度通用性,但在一個包含多種形態(tài)機器人的未來生態(tài)中,只有多品類產(chǎn)品矩陣才能夠?qū)崿F(xiàn)全棧式具身智能。因此,發(fā)展多品類產(chǎn)品矩陣不僅僅是為了打造通用機器人,更是為了建立“通用的”機器人產(chǎn)品體系,這將成為打造全棧式智能生態(tài)的關(guān)鍵所在。通用的多元形態(tài):專用+類人形+人形隨著技術(shù)的不斷進步,服務機器人的通用性和泛化性得到了顯著提升,為多樣化應用場景的實現(xiàn)奠定了堅實基礎。而在機器人本體形態(tài)的設計與功能實現(xiàn)方面,服務機器人也突破了傳統(tǒng)意義上的單一化定位,向著更加通用化、多元化方向發(fā)展。這種轉(zhuǎn)變既是技術(shù)進步的必然結(jié)果,也是日益復雜的市場需求驅(qū)動下的必然選擇。隨著機器人應用的不斷加深,行業(yè)逐漸意識到:人形機器人并非唯一的終極形態(tài),機器人形態(tài)的演進并非線性進化,而是多種形態(tài)互補共生的過程。在這一行業(yè)趨勢下,專用機器人、類人形機器人與人形機器人將各自承載著不同的功能定位,共同構(gòu)成服務機器人生態(tài)的核心支柱。通過利用三種形態(tài)各自的優(yōu)勢,不僅提升了機器人的適應性和任務執(zhí)行能力,也為更大程度的通用機器人體系提供了支撐。多元形態(tài)將促進圖2-6:全球人形機器人及類人形機器人出貨量預測(萬臺)

各類機器人在不同場景中實現(xiàn)無縫協(xié)同,有效解決場景融合下的多樣化需求與復雜挑戰(zhàn),從而進一步推進全棧式智能生態(tài)的發(fā)展。在未來多元形態(tài)機器人的共生格局中,專用機器人、類人形機器人與人形機器人將各自發(fā)揮獨特價值:專用機器人SpecializedRobots:專用機器人聚焦于某一類特定場景或任務,如清潔、配送或迎賓引導。其有效執(zhí)行單一任務的效率最高。類人形機器人Semi-humanoidRobots:化能力,能夠平衡執(zhí)行效率和操作多樣性。人形機器人HumanoidRobots:作為最接近人類形態(tài)的機器人類型,人形機器人具有極高的自由度,能夠執(zhí)行復雜和精細的操作,在交互體驗、空間適應性與操作靈活性方面具有獨特優(yōu)勢。1,250,7051,000,5642 2.4 332 415來源:德勤研究

2025

人形機器人

2035 2050類人形機器人出貨量為了清晰劃分三種形態(tài)各自適配的工作場景,本白皮書引述普渡機器人首創(chuàng)的“單位工作面積內(nèi)的自由度”創(chuàng)新概念,這一概念以機器人總自由度與工作面積的比值為基準,來衡量三

種形態(tài)各自適配的場景,以打造最具商業(yè)化應用能力的具身智能為目標,推動全棧式智能生態(tài)的實現(xiàn)?;凇皢挝还ぷ髅娣e自由度”這一指標,可以更好地理解專用、類人形、人形三種形態(tài)機器人各自的優(yōu)勢和適用場景,以及如何根據(jù)特定的應用需求選擇合適的機器人形態(tài),從而進一步推動生態(tài)的構(gòu)建:圖2-7:三種形態(tài)單位工作面積內(nèi)的自由度專用機器人3自由度/千平方米專用機器人3自由度/千平方米面向場景:主要面向物品運輸、地面清潔等單一任務,以最具性價比的方案實現(xiàn)最高效工作能力。類人形機器人300自由度/千平方米面向場景:的泛化操作能力。人形機器人30000自由度/千平方米面向場景:最擬人的通用形態(tài),能夠應對環(huán)境復雜、任務多元,且對人機交互體驗要求較高的場景,滿足高智能、高執(zhí)行精度的需求。來源:普渡機器人,德勤研究從單位工作面積自由度的角度出發(fā),不難理解三種形態(tài)之間相輔相成的關(guān)系。未來的機器人生態(tài)不是某種形態(tài)的一統(tǒng)天下,而是三種形態(tài)各司其職,共同構(gòu)建完整的通用具身機器人應用體系。構(gòu)建全棧式智能生態(tài),首要目標是打造一個通用的服務機器人體系,使其能夠應對各類場景下的泛化任務挑戰(zhàn)。在“通用的多元形態(tài)”概念下,專用機器人、類人形機器人和人形機器人三種形態(tài)共同構(gòu)成了一個全面、靈活且能夠適應多樣化需求的服務生態(tài)。覆蓋廣泛的應用場景組合能夠帶來更多場景的覆蓋:

為用戶提供了更為個性化的體驗。從而滿足高通用性的需求。提供一站式解決方案全棧式生態(tài)不僅要求機器人能夠完成單一任務,還要求它們能夠提供端到端的一站式解決方案。在一個全棧式的智能服務機器人生態(tài)中,不同形態(tài)的機器人能夠無縫銜接、協(xié)同作業(yè),顯著提升服務效率。例如,在一個繁忙的酒店環(huán)境中,專用的客房配送機器人和人形服務機器人能夠?qū)崿F(xiàn)無縫對至客房內(nèi)的清潔服務,形成端到端的工作流。打通跨場景端到端任務服務閉環(huán)。通用的多元形態(tài)有效解決了這一痛點,在多個典型場景中實現(xiàn)端到端服務貫通。例如,在餐飲行業(yè),類人形及人形機器人能夠自動執(zhí)行送餐、上菜及清理等環(huán)節(jié),實現(xiàn)整個服務流程的自動化,從而減少人工干預,提升服務效率與客戶滿意度;同樣,在酒店環(huán)境中,人形機器人可以擔當迎賓、配送、清潔等角色,真正實現(xiàn)全方位的服務閉環(huán)。具體到清潔作業(yè)來說:當前市面上通用的解決方案是為清潔機器人配置工作站來完成添水和排污操作,然而現(xiàn)實中的大多數(shù)客戶都不具備改造水路的條件及意愿,且改造影響美觀。而通過多種形態(tài)類人形機器人能夠自行加水、排污、倒垃圾、更換清潔組件,真正實現(xiàn)智能化無人值守。上述應用場景論證了三種形態(tài)在實現(xiàn)全棧式的智能服務機器人生態(tài)過程中的必要性與核心價值。突破技術(shù)局限,降低改造成本單純依賴于IoT技術(shù)的機器人系統(tǒng)在實現(xiàn)全棧式的智能服務機器人生態(tài)過程中面臨諸多局限。例如,大多數(shù)傳統(tǒng)解決方案要求對電梯、門禁等設備進行硬件改造,這使得實施成本高企并且面臨復雜的監(jiān)管風險。這不僅帶來高昂的改

造成本,更面臨復雜的審批流程。而采用類人形機器人,則可通過機械臂對既有設施進行物理操作,無需對現(xiàn)有設施做任何改動,極大降低了部署門檻,提升了全球市場拓展效率。發(fā)展專用機器人、類人形機器人和人形機器人的三種形態(tài)對于構(gòu)建全棧式智能生態(tài)具有深遠的意義。三種形態(tài)提升了任務執(zhí)行的靈活性和效率,還通過有效應對市場的多樣化需求和復雜挑戰(zhàn),實現(xiàn)了跨場景的端到端智能服務。此外,三種形態(tài)間的協(xié)同作用能夠降低機器人部署成本,簡化技術(shù)集成,從而推動行業(yè)標準的形成與技術(shù)進步。這種多元形態(tài)的結(jié)合為未來智能服務機器人在全球市場的廣泛應用奠定了堅實基礎,助力服務機器人在全球市場的更大規(guī)模商業(yè)化落地。上文提到,過往的服務機器人行業(yè)往往聚焦單一技術(shù)的迭代,例如專注于語音交互或者自主移動技術(shù)。這種單一技術(shù)導向限制了產(chǎn)品的功能,難以滿足客戶的復合型需求。隨著行業(yè)發(fā)展進入深水區(qū),單一的技術(shù)路線已無法滿足市場需求。進入行業(yè)下半場需要以更廣闊的視角審視產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。在構(gòu)建全棧式智能生態(tài)的過程中,多技術(shù)棧的協(xié)同發(fā)展已成為必然選擇。從技術(shù)演進的角度來看,當前服務機器人行業(yè)正處于關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期——從單一的自主移動能力向集移動、操作、交互于一體的多技術(shù)棧邁進??梢灶A見,在多技術(shù)棧的驅(qū)動下,以多模態(tài)感知、自主決策、靈巧操作為核心特征的具身智能,將成為推動全棧式智能生態(tài)發(fā)展的核心驅(qū)動力。圖2-8:多技術(shù)棧驅(qū)動的具身智能:移動+操作+交互操作操作移動服務機械臂提升泛化性輪/足雙形態(tài)并進交互AI驅(qū)動的多模態(tài)交互與具身學習多技術(shù)棧驅(qū)動的具身智能來源:德勤研究移動:輪/足雙形態(tài)并進移動技術(shù)是服務機器人的核心技術(shù)棧之一,直接決定了機器人的應用范圍與效率表現(xiàn)。服務機器人需要具備高效自主導航和靈活避障的能力,以實現(xiàn)在復雜的環(huán)境中穩(wěn)定運行。伴隨著傳感器技術(shù)、計算能力和算法優(yōu)化的顯著進步,服務機器人的移動技術(shù)經(jīng)歷了快速發(fā)展,其應用場景也從純粹的室內(nèi)導航擴展到了半室外環(huán)境等多種動態(tài)的復雜任務場景。進入行業(yè)下半場,移動技術(shù)作為核心技術(shù)棧之一,將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。當前,在三種形態(tài)機器人的發(fā)展進程中,輪式與足式兩種移動方案逐漸顯示出各自的優(yōu)勢,并在多樣化應用場景中各展所長。因此對于未來的生態(tài)發(fā)展,這兩種移動方案的布局顯得尤為重要。

廣泛應用,如物流配送、清潔服務和室內(nèi)巡檢等。其設計和制造技術(shù)已經(jīng)標準化,使得這些機器人能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)和部署。此外,輪式移動方案的維護成本相對較低,這也是其技術(shù)成熟度的一個重要標志。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,輪式機器人的智能化水平和環(huán)境適應性預計將繼續(xù)提升,進一步擴展其在全棧式智能生態(tài)中的應用范圍。高效移動:輪式機器人在平坦的地面上移動迅速且能耗低,適合在室內(nèi)環(huán)境或預設路徑上進行長距離移動。成本效益:輪式機器人的結(jié)構(gòu)相對簡單,制造和維護成本較低,適合大規(guī)模部署。高效移動:輪式機器人在平坦的地面上移動迅速且能耗低,適合在室內(nèi)環(huán)境或預設路徑上進行長距離移動。成本效益:輪式機器人的結(jié)構(gòu)相對簡單,制造和維護成本較低,適合大規(guī)模部署。操控性:輪式機器人可以實現(xiàn)精確的方向控制和靈活的轉(zhuǎn)向,包括全向移動和技術(shù)成熟:輪式技術(shù)相對成熟,易于實現(xiàn)標準化和規(guī)模化生產(chǎn)。室內(nèi)環(huán)境,如倉庫、醫(yī)院、商場、辦公室等。預設路徑的物流運輸和巡檢任務。需要快速、頻繁移動的服務機器人,如清潔機器人和巡檢機器人。適用場景:核心優(yōu)勢:輪式機器人相較于足式機器人,在室內(nèi)平整地面的移動效率上有顯著優(yōu)勢,因此也更適用于室內(nèi)平整地面,而足式機器人則更適用于復雜地形。兩種移動方案面向不同場景形成優(yōu)勢互補,使得機器人能夠根據(jù)具體的應用環(huán)境選擇合適的移動方式。輪式機器人的優(yōu)勢在于其在2D空間內(nèi)的移動效率。在大多數(shù)商業(yè)應用場景如商場、寫字樓、醫(yī)療機構(gòu)等環(huán)境相對標準化的地方,輪式方案能夠很好地滿足需求,并在跨場景、長序列任務中展現(xiàn)出優(yōu)異的可靠性。輪式移動技術(shù)的當前發(fā)展趨勢集中在提升機器人的環(huán)境適應性和智能化水平,其中包括開發(fā)全向移動能力和零半徑轉(zhuǎn)彎技術(shù)以增強在狹小空間的操控性;集成先進的傳感器和智能算法,如激光雷達(LIDAR)和SLAM技術(shù),以實現(xiàn)更精準的自主導航和動態(tài)避障。輪式移動技術(shù)作為機器人的主流移動方案,目前已經(jīng)達到了相當成熟的水平。輪式技術(shù)在平坦表面具有高效率和穩(wěn)定性,能夠?qū)崿F(xiàn)快速且高效的移動。隨著精確操控和智能導航系統(tǒng)的不斷進步,輪式機器人已經(jīng)在多個行業(yè)中得到

足式移動方案目前,足式機器人技術(shù)的研發(fā)基于強化學習的方式,已經(jīng)非常成熟,并能夠達到令人滿意的效果。足式機器人的優(yōu)勢在于其對復雜地形的適應性,能夠自如應對樓梯、斜坡和崎嶇路面等城市常見地形。通過算法創(chuàng)新,足式機器人能夠?qū)崿F(xiàn)超輕步態(tài),確保了移動的靈活性,同時有效降低了在人居環(huán)境中的運行噪音。此外,足式機器人能夠?qū)崿F(xiàn)站立、行走、跑步等多種移動方式的無縫切換,并優(yōu)化了能量消耗的運動控制,使其步態(tài)更自然輕盈。足式機器人的另一大優(yōu)勢在于其與人體結(jié)構(gòu)的相似性,這使得機器人能夠更好地利用人類運動數(shù)據(jù)進行學習訓練,并在人機交互場景中創(chuàng)造更自然、友好的體驗。在感知導航方面,足式機器人通過高精度傳感器獲取環(huán)境信息,實時構(gòu)建3D語義地圖,實現(xiàn)精準定位和靈活通行。地形適應性:足式機器人能夠適應復雜多地形適應性:足式機器人能夠適應復雜多穩(wěn)定性:足式機器人通過多個接觸點與地靈活性:足式機器人可以模擬人類的行走方式,能夠在狹窄或擁擠的空間中靈活移動。避障能力:足式機器人能夠更容易地避開需要跨越障礙物或在不平坦地面上移動的場景,如跨樓層服務機器人、客房服務機器人等。戶外環(huán)境,如廣場等公共服務場所等。需要與人類緊密互動并模擬人類行為的機器人,如人形服務機器人。適用場景:核心優(yōu)勢:

操作:服務機械臂提升泛化性操作能力是機器人在執(zhí)行任務時,能夠進行物體抓取、移動、放置、清理等一系列精細操作的能力。機器人操作能力的實現(xiàn)需要依靠機械臂及靈巧手等模塊,操作能力的加持意味著服務機器人不僅能夠移動和導航,還能夠完成復雜的操作任務,從而更好地適應多樣化的現(xiàn)實應用場景。隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新,服務機器人機械臂的應用趨勢正朝著解決泛化性和實現(xiàn)通用性的方向快速發(fā)展。機器人機械臂的使用可以追溯到20世紀60年代,自1966年第一臺工業(yè)六軸機械臂問世以來,機械臂便開始大范圍應用于工業(yè)生產(chǎn)制造。盡管工業(yè)機械臂使用了通用機器人的硬件結(jié)構(gòu),但碎片化的算法很大程度上限制了關(guān)于工業(yè)機械臂的銷量。而如今,得益于AI大模型和技術(shù)的進步,服務機械臂首次讓操作的泛化性具備了可行性,這勢必帶來更加廣闊的市場空間和應用潛力,成為通用服務機器人全球規(guī)模化落地的重要抓手。操作能力是機器人實現(xiàn)通用性的關(guān)鍵技術(shù)棧,因而是實現(xiàn)全棧式智能生態(tài)的關(guān)鍵一環(huán)。服務機械臂作為這一生態(tài)的重要組成部分,通過解決泛化性問題,賦予機器人更高的適應性和靈活性,從而實現(xiàn)了跨場景的泛化任務解決能力。根據(jù)前文中的測算,到2050年全球人形及類人形機器人出貨量將分別達到100.05億和125.07億臺,若按照通常一臺人形/類人形機器人搭載兩臺服務機械臂計算,則意味著屆時服務機械臂的市場需求將突破450億條。輪式和足式移動方案的選擇取決于機器人的應用需求和環(huán)境條件。輪式方案因其高效、經(jīng)濟和成熟的特點,在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中具有明顯優(yōu)勢。而足式方案則因其對復雜地形的適應性和穩(wěn)定性,在非結(jié)構(gòu)化或動態(tài)環(huán)境中更為適用。未來在多元形態(tài)機器人共存的生態(tài)中,足式與輪式兩種技術(shù)路線能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補,展現(xiàn)出在不同場景下的應用價值。

圖2-9:全球機器人服務機械臂出貨量預測全球服務機械臂出貨量預測(萬條4,502,53891,494202520352050來源:德勤研究圖2-10:通用具身服務機器人生態(tài)的5個泛化性操作工具的操作工具的泛化性泛化性任務的泛化性操作對象的泛化性生態(tài)的5個泛化性不同構(gòu)型的泛化性來源:德勤研究操作對象的泛化性根據(jù)本報告第一章所述,實現(xiàn)全棧式智能生態(tài)與通用機器人的第一個挑戰(zhàn)是操作對象的泛化性。為了解決這一問題,服務機械臂采用了靈活的抓取技術(shù),這些技術(shù)使機器人能夠識別和適應不同類型的物體。針對多樣化的物體形狀、材質(zhì)和重量,機械臂可以通過機器視覺與力反饋系統(tǒng)進行實時調(diào)整。例如,當抓取各種類型的杯子時,機械臂能夠識別這些物體的不同特征,包括形狀、材質(zhì)及重心位置,進而選擇合適的抓取方式和力度。這樣的適應性顯著提高了其在多樣化環(huán)境中的表現(xiàn),使其能夠完成更廣泛的任務。操作工具的泛化性在許多工業(yè)應用中,機械臂需要運用不同類型的工具,比如多種形狀的螺絲刀、焊接設備等。在末端執(zhí)行器方面,靈巧手的出現(xiàn)帶來了更強的精細化操作能力。操作環(huán)境的泛化性服務機械臂通過配備先進的傳感器和環(huán)境感知技術(shù),使其能夠?qū)崟r識別周圍環(huán)境并根據(jù)情況械臂能有效減少因環(huán)境變化帶來的執(zhí)行障礙。任務的泛化性服務機械臂通過集成復雜的控制算法和人工智能,能夠理解和執(zhí)行一系列不同的任務,從簡單的物品搬運到復雜的組裝和維修工作。這種多任務處理能力使得機械臂在多種應用場景中都具有價值,增強了任務泛化性。

不同構(gòu)型的泛化性盡管機械臂的形態(tài)可能因應用的不同而變化,通用算法的適應性使得每個形態(tài)都能以最優(yōu)方式執(zhí)行任務。通過算法的不斷迭代更新,服務機械臂可在不同的構(gòu)型下迅速調(diào)整操作方案,確保其在各種物理結(jié)構(gòu)中的有效性。操作技術(shù)助力服務機器人全球商業(yè)化突破服務機器人作為機器人行業(yè)率先商業(yè)化落地的細分領(lǐng)域,未來發(fā)展?jié)摿薮?。然而要想實現(xiàn)更大規(guī)模的商業(yè)落地,則必須持續(xù)加強操作能力,以解決終端應用過程中的難點痛點。以餐飲場景為例,配送機器人送餐后的上菜環(huán)節(jié)仍然需要人工介入;酒店場景中,機器人可以完成迎賓和客房配送,但房間內(nèi)的清潔與客房服務仍需依賴人工。對于清潔機器人來說亦如是,為清潔機器人配置工作站來完成添水和排污是當前市場上的主流解決方案,但這一方面導致硬件SKU種類繁多,成本高昂;同時現(xiàn)實中的酒店、商場等多數(shù)客戶都不具備足夠的改造條件及意愿,且改造嚴重影響美觀,大大限制了客戶價值的實現(xiàn),上述諸多痛點亟待通過操作能力的提升來解決。此外,商用服務機器人在實際應用場景中往往需要通過IoT方式聯(lián)通電梯、門禁等設備,對電梯做硬件改造受限于全球眾多國家和地區(qū)的法規(guī)要求,企業(yè)不得不選擇與電梯廠商進行云端內(nèi)的大規(guī)模商業(yè)化落地?;谏鲜鲈颍僮髂芰Φ募映謱⒊蔀闄C器人出海全球化的重要抓手。類人形機器人通過機械臂按電梯使得機器人能夠?qū)崿F(xiàn)從2D作業(yè)到3D作業(yè)的突破,打破現(xiàn)有云梯控和硬件梯控的限制,將推動打開巨量海外市場。以云梯控平均每臺電梯每年電梯廠商收取1-

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論