瞻觀前沿

近日，據(jù)央視新聞報(bào)道，北京航空航天大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)15年，自主研發(fā)了微尺寸仿生機(jī)器人 ——昆蟲機(jī)器人。據(jù)悉，昆蟲機(jī)器人的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自蟑螂，只有硬幣大小，重量是和類似體積的昆蟲幾乎一致，外殼由碳纖維打造，搭載科研人員自主設(shè)計(jì)的芯片、微型麥克風(fēng)和量身定做尺寸的電池等，支持藍(lán)牙遙控。

北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院博士詹文成介紹道，目前該機(jī)器人的空載的重量大概是200毫克，可能相當(dāng)于40多根頭發(fā)絲的一個(gè)重量。目前該機(jī)器人還沒有專用的充電樁，需要依靠手工充電，充電2分鐘可爬行10分鐘。

據(jù)介紹，昆蟲機(jī)器人最主要的突破是動(dòng)力技術(shù)，科研人員利用了電磁場(chǎng)環(huán)境中出現(xiàn)的電磁振動(dòng)現(xiàn)象，打造出能夠爬行的昆蟲機(jī)器人，僅靠前腿就可實(shí)現(xiàn)快速直行和轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，目前昆蟲機(jī)器人在負(fù)載電池的情況下，可以達(dá)到每秒前進(jìn)37厘米，在空載環(huán)境下速度更快，最快速度可以達(dá)到45厘米每秒，已經(jīng)和蟑螂的速度相當(dāng)了。

昆蟲機(jī)器人未來(lái)有望應(yīng)用于助力災(zāi)后搜救、大型機(jī)械設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施損傷檢測(cè)等領(lǐng)域，目前科研人員正在為昆蟲機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

技術(shù)價(jià)值觀察

從產(chǎn)業(yè)鏈角度出發(fā)，服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)可分為上游的核心零部件和軟件系統(tǒng)開發(fā)，中游的服務(wù)機(jī)器人本體制造，主要分為個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人、公共服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人三大類。下游則為教育、娛樂、醫(yī)療、清潔、安防、餐飲、消防等應(yīng)用場(chǎng)景用戶以及個(gè)人消費(fèi)者。服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈涉及的技術(shù)橫跨通信、人工智能等多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域，各環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘均較高。

中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出微尺寸仿生機(jī)器人 ——昆蟲機(jī)器人，未來(lái)有望應(yīng)用于助力災(zāi)后搜救等領(lǐng)域。因此，從服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上看，該技術(shù)處于服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)。

宏觀市場(chǎng)觀察

——全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)技術(shù)周期：處于成長(zhǎng)期

2010-2020年，全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)人數(shù)量及專利申請(qǐng)量均呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。雖然2021年全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)人數(shù)量及專利申請(qǐng)量有所下降，但是這兩大指標(biāo)數(shù)量仍較多。整體來(lái)看，全球服務(wù)機(jī)器人技術(shù)處于成長(zhǎng)期。

注：橫軸為申請(qǐng)量，縱軸為申請(qǐng)人數(shù)量;當(dāng)前技術(shù)領(lǐng)域生命周期所處階段通過專利申請(qǐng)量與專利申請(qǐng)人數(shù)量隨時(shí)間的推移而變化來(lái)分析。

——全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)量及專利授權(quán)量：2021年專利數(shù)量及授權(quán)量均有所下降

2010-2020年全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2021年全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量有所下降，為10762項(xiàng)。

在專利授權(quán)方面，2010-2020年全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量逐年增長(zhǎng)，2021年開始出現(xiàn)下降趨勢(shì)，2021年全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量為5523項(xiàng)，授權(quán)比重僅為51.32%。

2022年1-10月，全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量和專利授權(quán)數(shù)量分別為3857項(xiàng)和1269項(xiàng)，授權(quán)比重為32.90%。截止2022年10月18日，全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量為7.28萬(wàn)項(xiàng)。

——全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利市場(chǎng)價(jià)值：總價(jià)值高達(dá)數(shù)十億美元，3萬(wàn)美元以下專利數(shù)量較多

目前，全球服務(wù)機(jī)器人行業(yè)專利總價(jià)值為46.16億美元。其中，3萬(wàn)美元以下的服務(wù)機(jī)器人專利申請(qǐng)數(shù)量最多，為3.36萬(wàn)項(xiàng);其次是3萬(wàn)-30萬(wàn)美元的服務(wù)機(jī)器人專利，合計(jì)專利申請(qǐng)量為9478項(xiàng)。3百萬(wàn)美元以上的服務(wù)機(jī)器人專利申請(qǐng)數(shù)量最少，為2315項(xiàng)。

——中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)處于快速增長(zhǎng)階段

2020年，我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，醫(yī)療、教育、公共服務(wù)等領(lǐng)域需求成為主要推動(dòng)力。在市場(chǎng)需求波動(dòng)的影響下，2021年市場(chǎng)增速出現(xiàn)回調(diào)，但隨著人口老齡化趨勢(shì)加快，以及醫(yī)療、公共服務(wù)需求的持續(xù)旺盛，加上我國(guó)地域廣闊、氣候多變、地質(zhì)情況復(fù)雜，社會(huì)發(fā)展多元化特征明顯，在應(yīng)對(duì)地震、洪澇災(zāi)害、極端天氣，以及礦難、火災(zāi)、安防等公共安全事件中，對(duì)特種機(jī)器人有著突出的需求，因此我國(guó)服務(wù)機(jī)器人存在巨大市場(chǎng)潛力和發(fā)展空間，市場(chǎng)規(guī)模及總體占比也將持續(xù)增長(zhǎng)。經(jīng)中國(guó)電子學(xué)會(huì)初步核算，2021年，我國(guó)服務(wù)機(jī)器人(包含特種機(jī)器人)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到393.3億元。

——中國(guó)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)派系

按機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類，機(jī)器人可分為工業(yè)機(jī)器人、個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人、公共服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人和其他應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人是指除工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用外，能為人類或設(shè)備完成有用任務(wù)的機(jī)器人。由于產(chǎn)品的需求不同，不同領(lǐng)域內(nèi)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品的差別較大，因而細(xì)分產(chǎn)品市場(chǎng)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)者也大為不同，行業(yè)內(nèi)主要產(chǎn)品及競(jìng)爭(zhēng)情況如下：

——中國(guó)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)滲透率逐步提高，向智能化、專業(yè)化邁進(jìn)

以人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的技術(shù)將帶動(dòng)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向智能化、創(chuàng)新化、數(shù)字化方向迅速邁進(jìn)。機(jī)器人未來(lái)有望成為場(chǎng)景數(shù)據(jù)的入口和連接者，成為實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景數(shù)字化和云邊端協(xié)同一體化的重要環(huán)節(jié)。隨著國(guó)家戰(zhàn)略的推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，越來(lái)越多的組織及個(gè)人將參與到服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、資多方共建的發(fā)展格局將逐步形成，服務(wù)機(jī)器人繼續(xù)向各行各業(yè)滲透，并在部分行業(yè)實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用。

服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈將逐漸完善，技術(shù)創(chuàng)新成果逐步積累，產(chǎn)業(yè)會(huì)變得更加規(guī)?；Ⅲw系化，在特定業(yè)務(wù)的處理能力越來(lái)越專業(yè)，產(chǎn)品功能越來(lái)越細(xì)分，針對(duì)特定行業(yè)不同場(chǎng)景和任務(wù)、或特定行業(yè)特定場(chǎng)景不同任務(wù)的產(chǎn)品會(huì)形成矩陣和系列，逐步滿足各行各業(yè)的自動(dòng)化和智能化需求。

中國(guó)服務(wù)機(jī)器人技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與服務(wù)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華南和華中地區(qū)，并且以廣東和湖南省為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來(lái)布局服務(wù)機(jī)器人技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華南地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注廣東省廣州市天河區(qū)、廣東省深圳市福田區(qū)和湖南省長(zhǎng)沙市開福區(qū)所處服務(wù)機(jī)器人的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。

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