2015-2020年中国服务机器人产业市场投资分析及发展战略研究报告

汇智联恒--2015-2020年中国服务机器人产业市场投资分析及发展战略研究报告汇智联恒|STYLEREF"1"报告目录汇智联恒汇智联恒20152015-2020年中国服务机器人产业市场投资分析及发展战略研究报告报告目录TOC\o"1-8"\h\z\u报告目录 2图表目录 12第一章服务机器人行业发展综述 16第一节服务机器人概述 16一、服务机器人的定义 16二、服务机器人的应用及分类 17第二节服务机器人产品特性及价值 26一、服务机器人的产品特性 26（1）多学科的融合 27（2）独特的产品周期 27（3）形式追随功能 28（4）产品成本高 29（5）带动相关产业发展 30二、服务机器人的产品价值 31（1）产品价值的层次性 31（2）产品价值分析 32第三节服务机器人产业链分析 34一、行业产业链简介 34二、行业上游市场分析 35（1）关键零部件 35（2）成套设备 38三、上下游发展对行业的影响 41（1）上游发展对行业的影响 41（2）下游发展对行业的影响 42第二章2013-2015年一季度服务机器人行业市场环境分析 43第一节服务机器人行业政策环境分析 43一、行业主管部门及监管机制 43二、行业相关政策动向 43三、行业发展规划 45四、政策环境对行业影响评述 47第二节服务机器人行业经济环境分析 48一、国际宏观经济环境 48（1）国际宏观经济现状 48（2）国际宏观经济展望 52二、国内宏观经济环境 54（1）中国GDP分析 54（2）消费价格指数CPI、PPI 55（3）全国居民收入情况 57（4）工业发展形势 58（5）固定资产投资情况 66（6）宏观经济发展预测 67（7）经济环境对服务机器人行业影响 74第三节服务机器人行业社会环境分析 75一、社会发展的必要性 75二、服务机器人对人类社会的影响 76（1）劳务就业问题 76（2）社会结构变化 76（3）思维方式与观念的变化 76（4）心理上的威胁 77（5）技术失控的危险 77（6）引起的法律问题 78（7）人工智能对文化的影响 78第三章2013-2015年一季度服务机器人技术现状与发展趋势 80第一节服务机器人的开发顺序 80一、初期设计步骤 80二、制造要素 82三、产品外观开发 85第二节

服务机器人产品设计的约束分析 86一、

技术状态 86（1）

传感系统 88（2）驱动系统 89（3）智能控制系统 90二、作业环境 91（1）

结构化环境 93（2）

非结构化环境 93三、

安全性 95（1）安全隐患 95（2）提高安全性的方法 96四、人机交互界面 99（1）功能主动性界面设计 99（2）

情感主动性界面设计 101第三节服务机器人关键技术发展现状 103一、环境感知 103二、自主定位 104三、运动控制 105第四节服务机器人共性技术发展现状 106一、自主移动机器人平台技术 106二、机构与驱动 107三、感知技术 107四、交互技术 108五、自主技术 108六、网络通信技术 108第五节国际开源机器人平台 108一、Arduino系统 108二、Player/Stage 109三、开源平台TurtleBot 109第六节服务机器人最新技术发展分析 110第七节国内外技术水平比较分析 111第八节2015-2020年服务机器人技术发展趋势 112第四章2013-2015年一季度国际服务机器人行业现状及趋势 114第一节国际服务机器人行业发展概况 114一、行业发展历程 114二、行业发展现状 115三、行业推动因素 116四、行业应用现状 117五、行业竞争格局 118第二节国际服务机器人重点地区分析 119一、服务机器人行业地区分布 119二、日本服务机器人市场分析 120（1）市场发展概况 120（2）产品技术动态 120（3）行业投资力度 121（4）服务机器人企业 122（5）法律与政策 125（6）行业发展趋势 126三、德国服务机器人市场分析 127（1）市场发展概况 127（2）技术发展分析 129（3）最新发展动向 129四、美国服务机器人市场分析 129（1）市场发展概况 129（2）市场竞争格局 130（3）军用机器人研究 130（4）主要企业分析 131五、韩国服务机器人市场分析 134六、法国服务机器人市场分析 134第三节国际服务机器人研究成果分析 134一、医用机器人 134（1）发展现状 134（2）主要功能 137（3）基本种类 138（4）应用案例 139（5）社会评价 140二、农用机器人 141（1）发展现状 141（2）施肥机器人 141（3）大田除草机器人 141（4）菜田除草机器人 141（5）采摘柑桔机器人 142（6）采摘蘑菇机器人 142（7）分检果实机器人 142（8）番茄收获机器人 143（9）采摘草莓机器人 143三、军用机器人 143（1）背景 143（2）历史 143（3）分类 145（4）应用 146（5）前景 150（6）其他相关信息 151第四节2015-2020年国际服务机器人行业趋势及前景 152一、国际市场发展趋势分析 152二、国际市场发展前景预测 156第五章2013-2015年一季度国内服务机器人行业发展现状及前景预测 157第一节国内服务机器人行业发展现状 157一、行业发展历程 157二、行业应用现状 158三、行业市场规模 159第二节国内服务机器人重点区域分析 160一、行业总体区域结构特征 160二、渤海地区服务机器人行业发展分析 160（1）服务机器人行业发展环境 160（2）服务机器人行业发展现状 161三、长三角地区服务机器人行业发展分析 163（1）服务机器人行业发展环境 163（2）服务机器人行业发展现状 164四、珠三角地区服务机器人行业发展分析 166（1）服务机器人行业发展环境 166（2）服务机器人行业发展现状 1661、深圳地区 1662、珠三角地区 167第三节2015-2020年国内服务机器人行业趋势及前景 173一、国内市场发展趋势分析 173二、国内市场发展前景预测 174三、2015-2020年中国服务行业盈利能力分析 175四、2015-2020年中国服务行业发展能力分析 175五、2015-2020年中国服务行业偿债能力分析预测 176六、2015-2020年中国服务行业运营效率分析 176第六章2013-2015年一季度中国服务机器人行业细分市场分析 178第一节服务机器人市场发展概况 178第二节家用机器人分析 179一、家用机器人需求背景 179二、家用机器人市场规模 179三、家用机器人应用分析 179四、2015-2020年市场发展趋势及前景 180（1）家用机器人发展趋势 180（2）家用机器人前景预测 183第三节医用机器人分析 183一、医用机器人需求背景 183二、医用机器人市场规模 184三、医用机器人应用分析 185四、2015-2020年市场发展趋势及前景 186（1）医用机器人发展趋势 186（2）医用机器人前景预测 191第四节农用机器人分析 192一、农用机器人需求背景 192二、农用机器人市场规模 192三、农用机器人应用分析 193四、2015-2020年农用机器人发展趋势及前景 194（1）农用机器人发展趋势 194（2）农用机器人前景预测 195第五节军用机器人分析 196一、军用机器人发展背景 196二、我国军用机器人研发现状 196三、军用机器人市场规模 198第六节服务机器人成功案例 199一、机器狗AIBO 199二、机器人Roomba 201三、机器人Mindstorms 206四、机器人NAO 206第七节服务机器人应用案例 209一、机器人清理墨西哥湾漏油 209二、机器人清理福岛核电站 210三、机器人进入人类心脏进行手术 211四、机器人护士应用 211第七章2015-2020年服务机器人行业投资潜力与机会分析 213第一节服务机器人行业产业化现状 213一、服务机器人行业产业化现状 213（1）国际服务机器人行业产业化现状 213（2）国内服务机器人行业产业化现状 215二、服务机器人行业产业化瓶颈 215（一）研究单位较少 215（二）技术领域 216三、服务机器人行业产业化前景 216第二节服务机器人行业经营SWOT分析 217第三节服务机器人行业投资潜力分析 218一、行业投资特性分析 218（一）服务机器人行业进入壁垒分析 218（二）服务机器人行业盈利模式分析 219（三）服务机器人行业盈利因素分析 220二、行业投资潜力分析 224第四节服务机器人行业投资机会分析 225一、行业投资环境剖析 225二、行业投资机会解析 2271、医用机器人——第三代外科手术时代 2272、家庭智能机器人——智能物联网时代家庭的核心终端 2283、军用机器人——21世纪战争的核心武器 228第五节服务机器人行业投资风险及建议 229一、服务机器人行业投资风险及对策 229（一）2015-2020年服务机器人行业市场风险及控制策略 229（二）2015-2020年服务机器人行业政策风险及控制策略 229（三）2015-2020年服务机器人行业经营风险及控制策略 231（四）2015-2020年服务机器人行业技术风险及控制策略 231（五）2015-2020年服务机器人同业竞争风险及控制策略 232（六）2015-2020年服务机器人行业其他风险及控制策略 233二、服务机器人行业投资动向及建议 235（1）行业最新投资动向 235（2）行业企业投资建议 236第八章国际服务机器人行业科研机构及企业分析 238第一节国际服务机器人科研机构及企业总体情况 238第二节国际服务机器人行业科研机构分析 239一、麻省理工计算机科学和智能实验室 239（1）机构发展概况 239（2）机构科研实力 239（3）机构研究成果 240（4）机构最新发展动向 244二、斯坦福大学人工智能实验室 244（1）机构发展概况 244（2）机构科研实力 245（3）机构研究成果 245（4）机构最新发展动向 246三、卡内基梅隆大学机器人学院 246（1）机构发展概况 246（2）机构科研实力 247（3）机构研究成果 247（4）机构最新发展动向 249四、早稻田大学仿人机器人研究院 251（1）机构发展概况 251（2）机构科研实力 252（3）机构研究成果 253（4）机构最新发展动向 253五、筑波大学智能机器人研究室 255（1）机构发展概况 255（2）机构科研实力 255（3）机构研究成果 256六、赫罗纳大学水下机器人实验室 258（1）机构发展概况 258（2）机构科研实力 258第三节国际服务机器人行业领先企业分析 258一、美国iRobot公司 258（1）企业发展简介 258（2）企业产品与业绩 258（3）企业优势与劣势分析 261（4）企业最新发展动向 261二、德国莱斯（Reis）机器人集团 262（1）企业发展简介 262（2）企业产品与业绩 263（3）企业优势与劣势分析 263（4）企业最新发展动向 263三、日本YaskawaElectric公司 264（1）企业发展简介 264（2）企业产品与业绩 264（3）企业优势与劣势分析 264（4）企业最新发展动向 264四、美国Remotec公司 265（1）企业发展简介 265（2）企业产品与业绩 266（3）企业优势与劣势分析 266（4）企业最新发展动向 266五、加拿大Pedsco公司 266（1）企业发展简介 266（2）企业产品与业绩 267（3）企业优势与劣势分析 267六、法国Aldebaran公司 267（1）企业发展简介 267（2）企业产品与业绩 267（3）企业优势与劣势分析 268（4）企业最新发展动向 268第九章国内服务机器人行业科研机构及企业分析 269第一节国内服务机器人科研机构及企业总体情况 269第二节国内服务机器人行业科研机构、重点企业分析 270一、湖北省智能机器人重点实验室 270二、广州中鸣数码科技有限公司 270三、爱普生（中国）有限公司 274（1）企业介绍 274（2）企业主要经济指标分析 274（3）企业竞争优势分析 279（4）企业最新发展动向分析 280四、罗普伺达机器人上海有限公司 281（1）企业介绍 281（2）企业主要经济指标分析 282（3）企业竞争优势分析 286五、KUKA库卡机器人(上海)有限公司 286（1）企业介绍 286（2）企业主要经济指标分析 287（3）企业竞争优势分析 291（4）企业最新发展动向分析 291六、三菱电机自动化(中国)有限公司 292（1）企业介绍 292（2）企业主要经济指标分析 293（3）企业竞争优势分析 297（4）企业最新发展动向分析 297七、深圳众为兴技术股份有限公司 298（1）企业介绍 298（2）企业主要经济指标分析 298（3）企业竞争优势分析 302（4）企业最新发展动向分析 302八、南京思展科技有限公司 304（1）企业介绍 304（2）企业主要经济指标分析 305九、史陶比尔集团 309（1）企业介绍 309（2）中国公司介绍 310（3）企业主要经济指标 311图表目录TOC\h\z\t"图表标题"\c图表1 服务机器人产品周期 27图表2 现阶段服务机器人产品造型与功能的关系 29图表3 新世纪机器人相关产业 30图表4 产品价值的层次 31图表5 服务机器人行业产业链 34图表6 近年来机器人产业的政策 44图表7 2010-2015年1季度国内GDP数据表 54图表8 2006-2015年1季度国内GDP走势图 55图表9 2014-2015年4月国内消费价格指数CPI统计表 55图表10 2008-2015年4月国内消费价格指数CPI走势图 56图表11 2014-2015年4月国内PPI数据表 56图表12 2008-2015年4月国内PPI走势图 57图表13 机器人内部结构与传动结构 80图表14 机器人与外界变互 81图表15 连接结构包括内部连接结构和外部连接结构 84图表16 连接结构按部件Ｚ间是雨发生位移 85图表17 机器人相关单元技术 87图表18 机器人产品技术结构 87图表19 服务机器人中传感器与造型的协调 89图表20 服务机器人庞大的驱动系统 90图表21 机器人移动式机构 93图表22 机器人Asimo的外形尺寸与环境的关系 95图表23 为实现人与机器人共存社会的制度课题 98图表24 机器人通常的功能界面设计模式 100图表25 商业服务机器人主动性功能界面设计模式 101图表26 球太郎Q-taro 102图表27 本田公司开发的机器人Asimo情感主动性界面 102图表28 机器人历史发展阶段 114图表29 技术指标提升 115图表30 2014年全球服务机器人主要品牌全球市场占有率 118图表31 2014年全球各区域服务机器人行业销售市场比例 119图表32 2014年服务机器人主要国家销售市场比例 119图表33 日本、韩国、欧盟和美国机器人各个领域的国际竞争力比较 120图表34 2015-2035年日本各类机器人市场规模预测（亿日元） 126图表35 2015-2035年日本生活相关的服务机器人市场规模预测 127图表36 NEST智能家居产品 153图表37 服务机器人行业发展路线图 154图表38 达芬奇手术机器人 154图表39 家政服务类机器人引导家庭机器人 155图表40 全球服务机器人市场预测 156图表41 美女机器人 157图表42 “汇童”仿人机器人 158图表43 2010-2015年1季度中国服务机器人市场规模 159图表44 国内服务机器人产业区域分布 160图表45 2015-2020年中国服务行业盈利能力预测 175图表46 2015-2020年我国服务行业发展能力预测 175图表47 2015-2020年我国服务行业偿债能力预测 176图表48 2015-2020年我国服务行业营运能力预测 176图表49 2014年国内专业服务机器市场结构 178图表50 2014年国内个人及家用服务机器人市场结构 178图表51 我国重点医用机器人研究所介绍 185图表52 我国重点医用机器人潜力公司介绍 185图表53 2010-2015年1季度中国农用机器人市场规模 192图表54 2010-2015年1季度中国军用机器人市场规模 198图表55 2010-2014年全球专业服务机器人销量增长情况（单位：台，%） 214图表56 中国智能机器人SWOT发展现状分析模型 217图表57 2015-2020年服务机器人行业经营风险及控制策略 231图表58 广州中鸣数码科技有限公司财务指标与经营状况 271图表59 广州中鸣数码科技有限公司盈利能力 271图表60 广州中鸣数码科技有限公司偿债能力 272图表61 广州中鸣数码科技有限公司运营能力 273图表62 广州中鸣数码科技有限公司发展能力 273图表63 爱普生（中国）有限公司财务指标与经营状况 275图表64 爱普生（中国）有限公司盈利能力 276图表65 爱普生（中国）有限公司偿债能力 277图表66 爱普生（中国）有限公司运营能力 278图表67 爱普生（中国）有限公司成长能力 279图表68 罗普伺达机器人上海有限公司财务指标 282图表69 罗普伺达机器人上海有限公司盈利能力 282图表70 罗普伺达机器人上海有限公司运营能力 283图表71 罗普伺达机器人上海有限公司偿债能力 284图表72 罗普伺达机器人上海有限公司发展能力 285图表73 KUKA库卡机器人(上海)有限公司财务指标与经营状况 287图表74 KUKA库卡机器人(上海)有限公司盈利能力 287图表75 KUKA库卡机器人(上海)有限公司运营能力 288图表76 KUKA库卡机器人(上海)有限公司偿债能力 289图表77 KUKA库卡机器人(上海)有限公司发展能力 290图表78 三菱电机自动化(中国)有限公司财务指标与经营状况 293图表79 三菱电机自动化(中国)有限公司盈利能力 293图表80 三菱电机自动化(中国)有限公司运营能力 294图表81 三菱电机自动化(中国)有限公司偿债能力 295图表82 三菱电机自动化(中国)有限公司发展能力 296图表83 深圳众为兴技术股份有限公司财务指标与经营状况 298图表84 深圳众为兴技术股份有限公司盈利能力 299图表85 深圳众为兴技术股份有限公司偿债能力 300图表86 深圳众为兴技术股份有限公司运营能力 301图表87 深圳众为兴技术股份有限公司成长能力 302图表88 南京思展科技有限公司财务指标与经营状况 305图表89 南京思展科技有限公司盈利能力 305图表90 南京思展科技有限公司偿债能力 306图表91 南京思展科技有限公司运营能力 308图表92 南京思展科技有限公司成长能力 308图表93 史陶比尔（杭州）精密机械电子有限公司财务指标与经营状况 311图表94 史陶比尔（杭州）精密机械电子有限公司盈利能力 311图表95 史陶比尔（杭州）精密机械电子有限公司运营能力 312图表96 史陶比尔（杭州）精密机械电子有限公司偿债能力 313图表97 史陶比尔（杭州）精密机械电子有限公司发展能力 314版权申明本报告是北京汇智联恒咨询有限公司的研究成果。本报告内所有数据、观点、结论的版权均属北京汇智联恒咨询有限公司拥有。未经北京汇智联恒咨询有限公司的明确书面许可，任何人不得以全文或部分形式（包含纸制、电子等）传播。不可断章取义或增删、曲解本报告内容。北京汇智联恒咨询有限公司对其独立研究或与其他机构共同合作的所有研究数据、研究技术方法、研究模型、研究结论及衍生服务产品拥有全部知识产权，任何人不得侵害和擅自使用。本报告及衍生产品最终解释权归北京汇智联恒咨询有限公司所有。免责声明本报告所载资料的来源及观点的出处皆被北京汇智联恒咨询有限公司认为可靠，但北京汇智联恒咨询有限公司对这些信息本身的准确性和完整性不作任何保证。尽管北京汇智联恒咨询有限公司相信本报告的研究和分析成果是准确的并体现了行业发展趋势，但所有阅读本报告的读者在确定相关的经营和投资决策前应寻求更多的行业信息作为依据。读者须明白，本报告所载资料、观点及推测仅反映北京汇智联恒咨询有限公司于最初发布此报告时的判断，北京汇智联恒咨询有限公司可能会在此之后发布与此报告所载资料不一致及有不同观点和推测的报告。北京汇智联恒咨询有限公司不对因使用此报告的材料而引致的损失负任何法律责任。第一章服务机器人行业发展综述第一节服务机器人概述一、服务机器人的定义服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人，服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。数据显示，目前，世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲，迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。近年来，全球服务机器人市场保持较快的增长速度，据国际机器人联合会(IFR)统计，2012年，全球服务机器人总销量为301.6万台，总销售额为46.2亿美元。其中个人/家用服务机器人销量为300万台，环比上升20%，总销售额为12亿美元；专业服务机器人2012年总销量为16067台，环比增长2%，销售额为34.2亿美元。2013年，全球服务机器人总销量为402.1万台，总销售额为52.7亿美元，未来几年全球服务机器人市场规模有望保持14%以上的复合增速。另外一个方面，全球人口的老龄化带来大量的问题，例如对于老龄人的看护，以及医疗的问题，这些问题的解决带来大量的财政负担。由于服务机器人所具有的特点使之能够显著的降低财政负担。因而服务机器人能够被大量的应用。我国在服务机器人领域的研发与日本、美国等国家相比起步较晚。在国家863计划的支持下，我国在服务机器人研究和产品研发方面已开展了大量工作，并取得了一定的成绩，如哈尔滨工业大学研制的导游机器人、迎宾机器人、清扫机器人等；华南理工大学研制的机器人护理床；中国科学院自动化研究所研制的智能轮椅等。简介服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。国际机器人联合会经过几年的搜集整理，给了服务机器人一个初步的定义:服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有意于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。这里，我们把其它一些贴近人们生活的机器人也列入其中。除割草机器人外，到1999年底世界装备的服务机器人几乎都是行业用的机器人。这些专用机器人的主要应用领域有:医用机器人，多用途移动机器人平台，水下机器人及清洁机器人。家用机器人的总销售量预计将超过30万台，它表明服务机器人市场即将进入一个崭新的阶段。从需求及设备现有的技术水平方面来看，残疾人用的机器人还没有达到人们预期的目标。未来10年，助残机器人肯定会成为服务机器人的一个关键的领域。许多重要的研究机构正在集中力量开发这类机器人。就服务机器人的总体来看，普及方面的主要困难一个是价格问题；另一个是，用户对机器人的益处、效率及可靠性不十分了解。二、服务机器人的应用及分类主要类型护士助手看到现在世界上有这么多形形色色的机器人，你也许会问世界上第一台真正意义上机器人是谁发明的呢?发明第一台机器人的正是享有"机器人之父"美誉的恩格尔伯格先生。恩格尔伯格是世界上最著名的机器人专家之一，1958年他建立了Unimation公司，并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人，他对创建机器人工业作出了杰出的贡献。1983年，就在工业机器人销售日渐火爆的时候，恩格尔伯格和他的同事们毅然将Unimation公司买给了西屋公司，并创建了TRC公司，开始研制服务机器人。恩格尔伯格表示，服务机器人与人们生活密切相关，服务机器人的应用将不断改善人们的生活质量，这也正是人们所追求的目标。一旦服务机器人像其它机电产品一样被人们所接受，走进千家万户，其市场将不可限量。恩格尔伯格创建的TRC公司第一个服务机器人产品是医院用的"护士助手"机器人，它于1985年开始研制，1990年开始出售，目前已在世界各国几十家医院投入使用。"护士助手"除了出售外，还出租。由于"护士助手"的市场前景看好，现已成立了"护士助手"机器人公司，恩格尔伯格任主席。"护士助手"是自主式机器人，它不需要有线制导，也不需要事先作计划，一旦编好程序，它随时可以完成以下各项任务:运送医疗器材和设备，为病人送饭，送病历、报表及信件，运送药品，运送试验样品及试验结果，在医院内部送邮件及包裹。该机器人由行走部分、行驶控制器及大量的传感器组成。机器人可以在医院中自由行动，其速度为0.7米/秒左右。机器人中装有医院的建筑物地图，在确定目的地后机器人利用航线推算法自主地沿走廊导航，由结构光视觉传感器及全方位超声波传感器可以探测静止或运动物体，并对航线进行修正。它的全方位触觉传感器保证机器人不会与人和物相碰。车轮上的编码器测量它行驶过的距离。在走廊中，机器人利用墙角确定自己的位置，而在病房等较大的空间时，它可利用天花板上的反射带，通过向上观察的传感器帮助定位。需要时它还可以开门。在多层建筑物中，它可以给载人电梯打电话，并进入电梯到所要到的楼层。紧急情况下，例如某一外科医生及其病人使用电梯时，机器人可以停下来，让开路，2分钟后它重新启动继续前进。通过"护士助手"上的菜单可以选择多个目的地，机器人有较大的荧光屏及用户友好的音响装置，用户使用起来迅捷方便。脑外科机器人2000年初春，来自黑龙江某大学的一位学生正平静地躺在中国人民解放军海军总医院手术台上。她患有颅咽管瘤，4年前曾做过开颅手术，不幸的是现在肿瘤又复发了，肿瘤压迫视神经使她双眼视力下降，左眼视力0.02，右眼只有光感。此刻，医生们正用先进的脑外科机器人系统为她实施手术定位。只见她的头部贴有4个标志点，由这4个标志点建立一个空间坐标系，CT机以不同的角度为她扫描，之后，医生将9张CT图片输入计算机，屏幕上便显示出三维的病灶部位。医生在屏幕上确定手术的穿刺点和穿刺轨迹，5自由度的机器人对准穿刺点，然后自行锁定这一位置，为医生搭建一个稳固的操作平台，医生根据已标定的穿刺点进针和实施相应手术。整个手术过程20分钟。手术后，患者自己下床、穿鞋、走出手术室。三天后，患者出院了，双眼视力均恢复到0.9。脑外科机器人辅助系统该脑外科机器人辅助系统是由北京航空航天大学、清华大学和海军总院共同研制开发的。1997年5月用该机器人为病人实施了首例开颅手术，到2000年11月已为140多位病人实施了这种手术。2000年11月在北京举办"中美医用机器人临床应用学术交流会"。15日上午，美国心外科机器人和中国脑外科机器人分别实施临床手术。消毒、在胸部打三个小孔、机械手伸入胸腔，四楼的手术室里，来自美国的机器人开始对59岁的患者进行冠状动脉搭桥手术。这种名叫伊索的机械手臂伸入到胸腔内，随着医生"上、下、左、右"的指令在0.2至1厘米的范围内移动，寻找用于搭桥的乳内动脉。美国机械手臂研制公司的副总裁张先生介绍说，传统手术中取乳内动脉要用45分钟，而利用机械手臂只要15分钟左右就可以完成。如果不采用这一手术方式，病人会留下一个20厘米长的切口，由于借助机械手臂上的内窥镜，医生的视野更清晰，可以在手术图象上直接操作，这次在病人胸部的切口只有5厘米。二楼手术室里，中国机器人正在为61岁的王女士进行脑部的"活检"。主刀医师赵先生说，像王女士这样病灶较深的脑外手术，以前要把四个钉子扎到颅骨上，戴着一个金属大框架，到处去做CT、核磁扫描。借助机械手臂，病人就可以抛掉大框架，借助机械手臂来定位，并为医生提供手术平台。医生通过手术台旁边的计算机屏幕，就可以为手术确定病灶点，原来至少要用半天时间才能完成的手术，现在30分钟就完成了。9时开始的手术，不到10时，王女士就轻松地走下手术台，"脑里面松快多了"，王女士笑着说。辅助手术机器人的研制者之一，海军总医院全军神经外科中心田增民教授介绍说，现在神经外科手术的发展趋势是追求安全性、微创性和精确性，使用机器人系统符合了这些要求，并且在微创伤方面获得了传统治疗方法不可比拟的良好效果。在使用机器人系统之前，国内外普遍采用的是有框架脑立体定向手术，即在患者的颅骨上钻4个小洞，然后固定一个金属框架。医生通过这个框架(也就是一个坐标系)来确定病灶的具体位置，并决定手术的位置。采用机器人系统，不但没有了固定框架给患者带来的痛苦和给医生带来的操作不便，而且提高了定位精度和操作的可视性，为患者最大限度地减少了手术创伤。机器人在医疗方面的应用越来越多，比如用机器人置换髋骨、用机器人做胸部手术等。这主要是因为用机器人做手术精度高、创伤小，大大减轻了病人的痛苦。从世界机器人的发展趋势看，用机器人辅助外科手术将成为一种必然趋势。口腔修复机器人牙齿是人类健康的保护神，拥有一口结实、完好的牙齿是身体健康的保证。然而随着人年龄的增长，牙齿将会出现松动脱落。目前，世界上大多数发达国家都步入了老龄化社会，很多老人出现了全口牙齿脱落。全口牙齿脱落的患者，称为无牙颌，需用全口义齿修复。在我国目前有近1200万无牙颌患者。人工牙列是恢复无牙颌患者咀嚼、语言功能和面部美观的关键，也是制作全口义齿的技术核心和难点。传统的全口义齿制作方式是由医生和技师根据患者的颌骨形态靠经验，用手工制作，无法满足日益增长的社会需求。北京大学口腔医院、北京理工大学等单位联合成功研制出口腔修复机器人。口腔修复机器人这是一个由计算机和机器人辅助设计、制作全口义齿人工牙列的应用试验系统。该系统利用图像、图形技术来获取生成无牙颌患者的口腔软硬组织计算机模型，利用自行研制的非接触式三维激光扫描测量系统来获取患者无牙颌骨形态的几何参数，采用专家系统软件完成全口义齿人工牙列的计算机辅助统计。另外，发明和制作了单颗塑料人工牙与最终要完成的人工牙列之间的过渡转换装置--可调节排牙器。基于机器人可以实现排牙的任意位置和姿态控制。利用口腔修复机器人相当于快速培养和造就了一批高级口腔修复医疗专家和技术员。利用机器人来代替手工排牙，不但比口腔医疗专家更精确地以数字的方式操作，同时还能避免专家因疲劳、情绪、疏忽等原因造成的失误。这将使全口义齿的设计与制作进入到既能满足无牙颌患者个体生理功能及美观需求，又能达到规范化、标准化、自动化、工业化的水平，从而大大提高其制作效率和质量。进入血管机器人在美国洛杉矶市举行的一次新闻发布会上，与会者在投影屏幕上看到了这样一组镜头:字幕:2005年的某一天，一个由直径只有30微米的齿轮装配成的小小机器人，被植入血管里。这个小小机器人像潜水艇一样在血液的河流中自由自在地游动着。一旦遇到血管中淤积或飘浮的胆固醇、脂肪，它们就毫不留情地扑上去，迅速将其撕烂嚼碎。同凶恶的病毒相遇时，它们也毫不畏惧，挺身而出。可是，病毒是很狡猾的，它们眼看对方来势凶猛，往往会装出一副缩头缩尾的可怜相，好像已经投降；或者干脆一下子躺下，一动不动，似乎已经成了一具僵尸。机器人善良大度，它们大踏步地从这些已经放下武器的敌人身边走过。但是，受到优待的病毒并没有就此罢休，等机器人擦肩而过后，它们一跃而起，开始从背后恶狠狠地攻击机器人，机器人不断倒下。这些机器人体内有纠错程序。它们中的许多机器人在吃了一次亏之后，只要不是光荣牺牲，它们便能自动调整行为方式。于是，机器人不再老实可欺。它们见到病毒后，不管它们如何伪装，非要杀它个片甲不留。病毒也随机应变，当它们同机器人相遇时，便拼命膨胀躯体，虚张声势，竭力装出一副凶神恶煞的模样。可是，大脑内藏有"超级勇敢"程序的机器人，英勇善战，视死如归，决心以自己的生命来捍卫主人的健康。于是机器人同病毒进行了激烈的大搏杀。最后，病毒被不断歼灭。病毒的碎块不断渗透出血管，流入肾脏，通过尿液排除体外。于是动脉畅通无阻，人体更加健康。上述有关超微技术的剧情，是根据科学家的设想编造出来的，但这并不是无法实现的梦想，随着微机电技术的发展，幻想正一步步走向现实。1988年5月27日，美国加利弗尼亚大学的两位华裔研制出了只有76微米(3‰英寸)的微马达。1991年11月，日本电子公司的科研人员在当时最先进的"电子隧道扫描显微镜"下，用"超微针尖"，将硅原子排成金字塔形的"凹棱锥体"，它只有36个原子那样高，这是人类首次用手工排列原子，在世界原子物理界引起轰动。1996年7月，美国哈佛大学研制成功了直径只有7微米的涡轮机。一张邮票上可以放置几千个这种涡轮机。只有在超高倍显微镜下才能看清楚它的外形和结构。我国也已研制出了1毫米电机。超微技术现在与老百姓关系还不密切，这主要是因为它们还不实用。对此，美国斯坦福大学的现代超微物理学专家本杰明·金博士作了这样的描述:"未来人们将研制出高度智能化的人造跳蚤、蜘蛛等动物。它们集超微型电脑、驱动器、传动装置、传感器、电源等于一体，成为人类十分独特、而且非常得力的助手。它们将广泛应用于医疗、农业、工业、航天、军事等各个领域。除了人们津津乐道的注入血管清除毒物的功能外，在外科手术上还可用微马达来缝合神经、微血管、眼球等；还可用它来深入人体内脏，如肾、心脏等作检查。将成千上万个"跳蚤"机器人搬入农田，消灭害虫，使农业丰收，又防止了因使用农药造成的环境污染……。"智能轮椅随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力(如行走、动手能力等)。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点，如西班牙、意大利等国，中国科学院自动化研究所也成功研制了一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的机器人轮椅。智能轮椅智能轮椅机器人轮椅主要有口令识别与语音合成、机器人自定位、动态随机避障、多传感器信息融合、实时自适应导航控制等功能。机器人轮椅关键技术是安全导航问题，采用的基本方法是靠超声波和红外测距，个别也采用了口令控制。超声波和红外导航的主要不足在于可控测范围有限，视觉导航可以克服这方面的不足。在机器人轮椅中，轮椅的使用者应是整个系统的中心和积极的组成部分。对使用者来说，机器人轮椅应具有与人交互的功能。这种交互功能可以很直观地通过人机语音对话来实现。尽管个别现有的移动轮椅可用简单的口令来控制，但真正具有交互功能的移动机器人和轮椅尚不多见。爬缆索机器人斜拉桥以其优美的外观及良好的抗震性越来越得到桥梁设计师的青睐。自从1956年在瑞典建成曹姆松特斜拉桥以来，到1993年全世界已有300余座斜拉桥。我国自1975年在四川云阳建成第一座斜拉桥之后，至今共建成40余座斜拉桥。斜拉桥的主要受力构件是缆索，但其长期暴露在大气之中，受到风吹、日晒、雨淋和环境污染的侵蚀，其表面会受到较严重的破坏，这会对整座斜拉桥带来不利的影响。因此，对缆索的有效维护是十分必要的。斜拉桥以其独特的构型吸引着众多的观光者，为现代化都市增添了一道亮丽的风景线。但人们在惊叹斜拉桥壮观的同时，也发现美中不足的是大多数斜拉桥的缆索都是黑色，色彩的单调影响了斜拉桥的魅力。所以，近年来彩化斜拉桥成了许多桥梁专家追求的目标。目前，彩化斜拉桥的方法有三种，即彩色绕包、全材彩化及彩色涂装，其中彩色涂装是最经济且柔性较大的方法。到目前为止，国内外对斜拉桥缆索进行彩色涂装主要采用两种方法，一种是针对小型斜拉桥使用液压升降平台进行缆索涂装，另一种是利用预先装好的塔顶的定点，用钢丝托动吊篮搭载工作人员沿缆索进行涂装。前一种方法的工作范围十分有限，后一种方法是许多斜拉桥采用的普遍方法，但采用人工方法进行高空涂装作业不仅效率低、成本高，而且危险性大，尤其是在风雨天就更加危险。为此，上海交通大学机器人研究所于1997年与上海黄浦江大桥工程建设处合作研制了一台斜拉桥缆索涂装维护机器人样机。该机器人系统由两部分组成，一部分是机器人本体，一部分是机器人小车。机器人本体可以沿各种倾斜度的缆索爬升，在高空缆索上自动完成检查、打磨、清洗、去静电、底涂和面涂及一系列的维护工作。机器人本体上装有CCD摄像机，可随时监视工作情况。另一部分地面小车，用于安装机器人本体并向机器人本体供应水、涂料，同时监控机器人的高空工作情况。机器人具有以下功能:沿索爬升功能机器人可沿任意倾斜度的缆索爬升，可爬升的缆索标高为160米，缆索倾斜度0~90(，可适应的缆索直径为90~200毫米，机器人爬升速度为8米/秒。缆索检测功能机器人上装有钢丝绳检测系统，可沿缆索检测钢丝是否有断丝，以便及时更换缆索。缆索清洗功能在机器人本体上配备有各种形状的清洗刷和特定的水基清洗液，可完成缆索去尘、脱脂和去聚乙烯表面静电等工作。具有一定智能机器人具有良好的人机交互功能，在高空可以判断是否到顶、风力大小等一些环境情况，并实施相应的动作。户外清洗机器人随着城市的现代化，一座座高楼拔地而起。为了美观，也为了得到更好的采光效果，很多写字楼和宾馆都采用了玻璃幕墙，这就带来了玻璃窗的清洗问题。其实不仅是玻璃窗，其它材料的壁面也需要定期清洗。擦窗机器人擦窗机器人长期以来，高楼大厦的外墙壁清洗，都是"一桶水、一根绳、一块板"的作业方式。洗墙工人腰间系一根绳子，悠荡在高楼之间，不仅效率低，而且易出事故。近年来，随着科学技术的发展，这种状况已有所改善，目前国内外使用的主要方法有两种:一种是靠升降平台或吊蓝搭载清洁工进行玻璃窗和壁面的人工清洗；另一种是用安装在楼顶的轨道及索吊系统将擦窗机对准窗户自动擦洗。采用第二种方式，要求在建筑物设计之初就将擦窗系统考虑进去，而且它无法适应阶梯状造型的壁面，这就限制了这种方法的使用。改革开放以后，我国的经济建设有了快速的发展，高层建筑如雨后春笋，比比皆是。但由于建筑设计配套尚不规范，国内绝大多数高层建筑的清洗都采用吊蓝人工完成。基于这种情况，北京航空航天大学机器人研究所发挥其技术优势与铁道部北京铁路局科研所为北京西客站合作开发了一台玻璃顶棚(约3000平米)清洗机器人。该机器人由机器人本体和地面支援机器人小车两大部分组成。机器人本体是沿着玻璃壁面爬行并完成擦洗动作的主体，重25公斤，它可以根据实际环境情况灵活自如地行走和擦洗，而且具有很高的可靠性。地面支援小车属于配套设备，在机器人工作时，负责为机器人供电、供气、供水及回收污水，它与机器人之间通过管路连接。面壁清洗机器人面壁清洗机器人目前我国从事大楼清洗机器人研究的还有哈尔滨工业大学和上海大学等，他们也都有了自己的产品。大楼清洗机器人是以爬壁机器人为基础开发出来的，它只是爬壁机器人的用途之一。爬壁机器人有负压吸附和磁吸附两种吸附方式，大楼擦窗机器人采用的是负压吸附方式。磁吸附爬壁机器人也已在我国问世，并已在大庆油田得到了应用。消防机器人常言道水火无情，这其中道出了水火对人类的威胁及人们对水火的无奈。提起火灾，人们会联想起一起起悲剧。据有关部门统计，仅1995年一年我国就发生火灾38000起，死亡2233人，受伤3770人，直接经济损失10.8亿多元。1997年发生火灾14万余起，死亡2722人，伤4930人，造成财产损失15.4亿元。多么触目惊心的数字啊!消防机器人消防机器人面对无情的火灾，公安部上海消防研究所、上海交通大学、上海市消防局共同制定了研制消防机器人的计划。经过3年的研究，我国第一台消防机器人已经诞生。消防机器人可以行走、爬坡、跨障、喷射灭火，可以进行火场侦察。近年来，我国石化等基础工业有了飞速的发展，在生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长，由于设备和管理方面的原因，导致化学危险品和放射性物质泄漏、燃烧爆炸的事故增多。消防机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察。它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力，对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。在深圳清水河火爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后，国内消防部队要求研制、配备消防机器人的呼声越来越高。此次消防机器人的研制成功，对我国21世纪的消防装备的发展以及消防部队的技战术的拓展将产生重要的影响。不仅在我国，在世界上消防工作也是一个大难题，各国政府都千方百计地将火灾的损失降到最低点。1984年11月，在日本东京的一个电缆隧道内发生了一起火灾，消防队员不得不在浓烟和高温的危险环境下在隧道内灭火。这次火灾之后，东京消防部开始对能在恶劣条件下工作的消防机器人进行研究，目前已有五种用途的消防机器人投入使用。遥控消防机器人1986年第一次使用了这种机器人。当消防人员难于接近火灾现场灭火时，或有爆炸危险时，便可使用这种机器人。这种机器人装有履带，最大行驶速度可达10公里/小时，每分钟能喷出5吨水或3吨泡沫。喷射灭火机器人这种机器人于1989年研制成功，属于遥控消防机器人的一种，用于在狭窄的通道和地下区域进行灭火。机器人高45厘米，宽74厘米，长120厘米。它由喷气式发动机或普通发动机驱动行驶。当机器人到达火灾现场时，为了扑灭火焰，喷嘴将水流转变成高压水雾喷向火焰。消防侦察机器人消防侦察机器人诞生于1991年，用于收集火灾现场周围的各种信息，并在有浓烟或有毒气体的情况下，支援消防人员。机器人有4条履带，一只操作臂和9种采集数据用的采集装置，包括摄像机、热分布指示器和气体浓度测量仪。攀登营救机器人攀登营救机器人于1993年第一次使用。当高层建筑物的上层突然发生火灾时，机器人能够攀登建筑物的外墙壁去调查火情，并进行营救和灭火工作。该机器人能沿着从建筑物顶部放下来的钢丝绳自己用绞车向上提升，然后它可以利用负压吸盘在建筑物上自由移动。这种机器人可以爬70米高的建筑物。救护机器人救护机器人于1994年第一次投入使用。这种机器人能够将受伤人员转移到安全地带。机器人长4米，宽1.74米，高1.89米，重3860公斤。它装有橡胶履带，最高速度为4公里/小时。它不仅有信息收集装置，如电视摄像机、易燃气体检测仪、超声波探测器等；还有2只机械手，最大抓力为90公斤。机械手可将受伤人员举起送到救护平台上，在那里可以为他们提供新鲜空气。2000年11月，奥地利雪山缆车在隧道中发生火灾，死亡160余人。由于隧道中黑暗、阴冷、浓烟密布，灭火和清理现场工作十分艰难。这再次说明了特种消防设备的重要。第二节服务机器人产品特性及价值一、服务机器人的产品特性作为一类特殊的高新科技产品，服务机器人在产品研发、产品周期、造型、开发成本、产业建设方面都形成了自己的特色，从而服务机器人具有独特的市场价值。通过对以上几方面的研究，提出了服务机器人的特性。（1）多学科的融合机器人技术的产生和发展，是各个领域、多学科、综合性科学技术发展的结果。机器人技术是一种综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，而且仿人形机器人还与生物学、社会学、心理学等很多领域有关。这些学科之间存在相辅相成的关系，任何一种学科的发展会带动机器人的发展，同时，任何一种学科的研究出现瓶颈也会对机器人的发展造成影响，机器人的研究需要采取多种学科协同研究的组织形式。服务机器人作为机器人的一部分，当然具备同样的特点。可以预见，服务机器人会随着机器人技术的发展，不断拓宽应用领域。各种先进的服务机器人产品将会进入人类生活的各个领域，成为人类良好的助手和亲密伙伴。（2）独特的产品周期产品周期是指一个产品从开发研究到投放市场，再到退出市场为止的整个过程。任何成功的新产品都会经历其完整的周期，即成长、成熟和衰退，以及最终退出市场而消亡的过程。产品的周期一般分为六个阶段：产品开发期，即企业内部进行开发研究；产品导入期，即产品开始投放市场；产品成长期，即产品被市场认可；产品成长后期，即参与市场竞争；产品成熟期，即市场饱和状态；产品衰退期，即被市场淘汰。如图所示，服务机器人产品周期现状。服务机器人产品周期图表整理：汇智联恒服务机器人虽然已经得到社会认可，市场也随着机器人技术的发展而不断更新完善。但由于技术上的限制，从产业的发展眼光来看，有些服务机器人产品尚处于“研究期”，还没有显现市场魅力。目前已经投入市场的服务机器人产品，大多数处于“导入期”，发展最快的步入产品“成长期”。因而产品的功效、品质、造型等方面的认知度不高，价格高销售量低。购买者属于高收入、高消费的阶层，或是对新产品有满足欲的人。当然，某些服务机器人如家庭清洁机器人（美国iRobot公司的机器人吸尘器Roomba）、娱乐机器人（日本SONY公司的Aibo机器宠物狗），由于其价格相对较低，跟市场上某些传统的产品相似，容易得到消费者的广泛认可，在市场上获得了一定的占有率。同时，伴随着一批同行者介入该产品的生产，市场上出现竞争的趋势，主要表现为质量和信誉的竞争以及创立名牌的竞争。随着机器人技术的不断突破，服务机器人产品会沿着产品周期的规律发展下去，在未来的市场上占据一个重要角色，为消费者提供意想不到的先进服务，并给企业带来巨额利润。（3）形式追随功能“形式追随功能”最早由芝加哥学派的沙利文提出，它揭开了设计应由内而外的新篇章，突出了功能在产品设计中的重要地位，明确了功能与形式的主从关系。追求功能、结构、材料的合理统一，崇尚精确、简洁的产品形态。形式跟随在功能后面，功能所支配的不是形式，而是一组有限制的条件。形式上的最后定夺，有赖于所拥有的技术和材料，而最重要的一条取决于设计师的才能。这里提出“形式追随功能”的概念，不是意味着服务机器人的产品造型不重要。当产品功能达到同质化的程度，造型是区分产品优劣的一个重要条件，作为面向用户的服务机器人，在满足功能适用性的前提下，必然要考虑造型的宜人性、使用的舒适性等诸多因素。只是对科技含量高、结构复杂的产品而言，造型的设计必须在满足技术、结构、成本等诸多限制性因素的前提下发挥创造力。当机器人技术成熟时，造型对于商业机器人产品会起到举足轻重的作用。服务机器人产品各周期产品造型与功能的关系，如图所示。导入期的服务机器人产品是依靠新技术、功能的进步，这个时期开发产品以表达功能为主，没有什么个性化的表现。在造型上选择人们十分熟悉的形象，便于消费者接受，以获得尽可能的认知度，如本田公司的拟人化机器人Asimo。成长期的产品已被消费者熟悉，被市场快速接受，销量迅速上升，企业获得丰厚的利润。处于此阶段的产品开发应注重产品的新用途，款式的新颖及多样性，进入细分市场，如机器人吸尘器。现阶段服务机器人产品造型与功能的关系图表整理：汇智联恒（4）产品成本高服务机器人是与日常生活最为相关的机器人应用，但过去50多年，服务机器人并没有真正出现在普通人的面前。有许多因素阻碍了这一领域的发展，最重要的一点便是成本。不难理解，由于机器人技术是多学科的融合，服务机器人这样一种高技术产品的研制开发需要很多资金，成本必然高于普通产品，因而在机器人产品的开发领域中，企业比大学更占优势。较高的开发成本反映在市场上就是产品价格高，从而影响了服务机器人产品的销售。目前，已经有一定市场的是情感交流机器人。其中具有会话功能的机器人，进入一般家庭的可能性很大。在这些机器人中，最优秀的是日本商业设计研究所制作的“伊福宝特”。它的性能很好，但毕竟销售价格约50万日元，购买的人还很少。电器大亨伊莱克斯已经把智能机器人带到了现实社会，他们的三叶虫机器人吸尘器成为了大众消费智能机器人的典范，但是1700美元的高价，让三叶虫难以普及。价格障碍是个不争的事实，任何产品的发展都将经历这样的过程，想当初个人电脑也是奢侈品，但如今已经全球普及应用了，因而，随着科技的进步，机器人产业化时代的悄然到来，其价格将不断下降，服务机器人今后的发展前景是乐观的，服务机器人会如电脑一样成为人类生活的重要组成部分。（5）带动相关产业发展新世纪机器人相关产业和市场规模如图所示。机器人技术产业不仅凝聚着人们的理想和瞩目，从商业方面来看，似乎是一个非常有魅力的市场。新世纪机器人相关产业图表整理：汇智联恒服务机器人作为未来机器人产品的主体正在进入更多的应用领域，服务机器人的多种用途进一步促进了机器人产业的繁荣。服务机器人的广泛应用带动了诸如电子原器件、材料、IT等行业的发展。这个巨大市场将使现在的计算机、无线通信、网络、软件等种种资源重新分配，从而变革全球IT以及制造产业的格局。与人们生活息息相关的家电产品、汽车、住宅、办公室等等，都会成为一种很难和机器人划清界线的智能机器人化产品。生产这种产品的企业，不管它叫不叫机器人企业，都会在更大的市场中开拓机器人产业。中小企业也开始从中受益，单是随之而来的机器人维修与配套市场就难以想象其规模。

二、服务机器人的产品价值（1）产品价值的层次性产品价值具有多层次性，人的需求具有从低到高的层次性，其层次性决定了产品对于人的价值的层次性。产品价值包含三个层次：核心价值、形式价值、延伸价值，如图所示。产品价值的层次图表整理：汇智联恒服务机器人作为一种产品，其产品价值也具有相同的三个层次。

1．服务机器人产品核心价值

服务机器人产品核心价值即指向顾客提供的基本效用或利益，是服务机器人产品出现在人们生活中、存在于市场的理由，要能解决生活中存在的实际问题，给人们生活带来有用性。核心价值的品质越高就越能有效满足人们的需求与解决生活当中的问题，能给人们带来更多的实惠和享受，因此核心价值是衡量服务机器人产品优劣和人们喜好程度的关键。简单的说，服务机器人的产品核心价值即必不可少的价值。

2．服务机器人产品形式价值

服务机器人产品形式价值，是指核心产品层所展示的全部外部特征，即向顾客提供的实体和服务的形象，如品质、式样、品牌、包装与特色等。与同类的服务机器人产品比较，能区别于其它在市场中脱颖而出，就要有自身显著的特点和风格，能够清晰地突出自身特色，被消费者认可，更好的发挥核心功能，并且更大程度上和更大范围内为消费者带来有用性和益处，这就依赖于产品的形式价值。

3．服务机器人产品延伸价值

服务机器人产品延伸价值，是指顾客购买产品时，随同产品所获得的全部附加服务与利益，如售后服务保证、免费送货、安装服务及银行提供信贷等。服务机器人产品附加价值似乎与产品实体毫无关系，但事实上它与产品功能的有效实现密切相关。当产品核心利益与质量、效用等基本相同而延伸价值存在优劣差异时，用户需求程度的满足程度就会出现差别，因而会影响到销售量。服务机器人产品延伸价值的功能在于吸引用户、树立企业良好形象，提高重复购买率。

（2）产品价值分析服务机器人的产品价值分析应从现代产品整体观念出发全面思考，使得产品三个层次的价值之和达到最大，同时掌握消费者对各层次、各方面的需求度，从而达到提高产品整体价值，满足消费者需要的目的。

1．服务机器人的产品核心价值分析

核心价值是服务机器人产品存在最有说服力的本质，它依靠技术的发展状况、设计的合理性、使用方式的宜人性来体现，并且随着这些条件的变化和改善而发展。

服务机器人的产品核心价值由诸多技术性要素组合而成，其中它的基本功能是主要组成部分，服务机器人的产品核心价值通过功能来体现。服务机器人产品应具备各种各样的功能以满足消费者的需要。例如，家庭清洁机器人的核心价值是能够自动完成设置范围内的清洁工作；智能机器宠物的核心价值是成为人类的伙伴，增加娱乐性并排除孤独感；巡逻机器人的核心价值是维护治安等。

功能的实现受到技术发展状况的制约。服务机器人作为一种高新技术产品，是多学科融合的产物，因而随着技术的进步、应用范围的拓宽、功能的延伸，其产品核心价值会随之提高。

服务机器人产品的每种功能，都需要支付一定量的成本。在开发服务机器人产品时要防止盲目性，首先确保产品基本功能的实现，掌握好用户对产品功能的“需求度”，在此前提下，再根据用户对功能要求的多样性和层次性，提供各种满意的产品。不能因为追求功能导致成本过高，以及给操作、维修带来困难。服务机器人发展的一大障碍就是价格问题，多余的功能会提高产品成本，影响产品价格。由于功能过多而被闲置，造成功能和成本浪费，反而造成产品价值降低。

在技术能够达到的范畴内产品的具体价值内涵和价值表现的方式也就有了更多的可塑性。同一种产品，经过设计上的不同雕琢，最终达到的效果将完全不同。设计师要通过对生活需求和使用方式的探讨，对结构设计的合理化和材料、控制方式、交互技术等因素的优化，提出更多新的使用方式以提高服务机器人产品的核心价值、自身的竞争力和更新速度，增强市场中产品的生命力。

基于对现代人们快节奏生活的研究和人性化设计的考虑，服务机器人应该趋于操作简便、功能专项、经久耐用、维护简便的特点，针对不同的使用群体更大范围更有效率地满足消费者的各种需求。

2．服务机器人的产品形式价值分析

服务机器人的产品形式价值是产品竞争中取胜的优势资本，是产品的卖点，也是打动人们购买的诱导性因素。服务机器人的产品形式价值以核心价值的存在为前提和基础；而服务机器人的产品核心价值又要依靠形式价值的存在而得以体现。如果把核心价值比作产品自身与生俱来的品质，那么其形式价值则是可以经过人们不断开发、创新、完善的可改造性自由素质，这一部分成为设计师们排除技术层面，在产品原始模型上充分发挥的创意空间。

服务机器人产品除了在其技术含量上优化基本功能以提高其核心价值份额外，市场上的竞争主要存在于形式价值的拼比上。服务机器人的产品形式价值层面，不管是物质实体上的，还是心理上的，都必须依附于一定的造型、界面、结构、材质等设计元素表现出来，任何一种或几种设计元素的创造性的运用都可以为产品增光添彩。

在造型风格方面，受到了现在地域文化、大众品位、流行时尚、工业技术等因素的影响；使用方式上则考虑人机的合理性，开启、交互、保养维修等一系列动作合理性及心理状态；色彩、材质偏向于对人们使用服务机器人产品的心理状态分析、家庭环境状况、现代材料技术等因素的控制。服务机器人产品在造型风格上的改变，外观及产品包装的设计，色彩和材质的选择突破，品牌乃至国家设计风格的优势明确等，这些都增加了服务机器人的市场竞争力。

3．服务机器人的产品延伸价值分析根据前面的分析，服务机器人产品作为一类高科技产品，向着产业化的发展前进，且势不可挡。随着服务机器人产品产业化的进程，带动了一系列的相关产业发展，比如产品的使用指导、产品的运输、产品的维修及二手产品市场等，这些都属于服务机器人的产品附加价值范畴。附加价值不仅提高了用户满意程度，同时也促进了服务机器人产业化的进程。第三节服务机器人产业链分析一、行业产业链简介中国服务机器人产业链可表示为：上游为各零部件，各自动智能技术及设备，中游为服务机器人产业运行行业，下游为各服务业。服务机器人行业产业链服务机器人服务机器人上游医用服务业各零部件自动化技术自动化设备下游工业服务业其他服务用资料来源：汇智联恒整理、行业相关协会二、行业上游市场分析（1）关键零部件2013年，中国首度超过日本成为全球第一大机器人市场，正是由于中国市场发展潜力巨大，在国内企业涌入机器人产业的同时，日本及欧美企业也都将重心转向中国。统计数据显示，2013年在中国市场有销售的国外机器人企业超过25家，这无疑加剧了整个机器人市场的竞争力。从产业链上来说，整个机器人产业链主要分为上游关键零部件、中游设备制造厂和下游行业应用三大块。“目前国内企业的现状是：主要集中为下游系统集成商，而产业链上游无核心零部件制造商支撑，关键零部件方面仍远远落后于外企，因此长期受制于人。”机器人产业研究专家罗百辉表示，在本土生产的工业机器人原材料成本构成中，减速机占据40%，伺服电机占据30%，控制器占据15%，其他占据15%，大部分利润都被掌握核心技术的外资企业拿去。从技术力量来说，我国每年申请机器人技术相关专利、发表机器人技术相关学术论文居世界首位，但核心技术研究却大幅落后。以RV减速器为例，中国申请人申请的专利仅26件，且有效专利仅有13件，发明专利只有2件；而国外申请人在华申请了专利47件，其中有效的26件全部是发明专利。正是由于关键零部件难以自主，内资品牌利润被挤压，加剧竞争更多只会带来价格战，尤其是在中小企业之间的火拼，目前，内资、外资企业生产能力、市场竞争力差距甚远。国产机器人企业的技术水平既是国内企业能否享受行业景气的关键因素，也是推动国内工业机器人市场发展快慢的关键因素。工业机器人是集精密机械、控制技术、电机技术、传感器技术等于一体的技术密集型自动化设备。通过对机器人产业链上国内外主要设备的技术指标进行梳理比较，确定我国机器人企业的技术水平。零部件类：控制器、伺服电机、减速机是工业机器人三大关键零部件。工业机器人成本构成如下图所示，控制器、伺服电机、减速机这三个主要零部件占总成本的六成。它们之间的控制关系是：运动控制器接收示教盒指令，将指令信号转换为路径控制信号，控制器将控制信号发送到伺服驱动，伺服驱动控制电机转动，电机通过减速机带动执行机构运动。1、减速机减速机在三大关键零部件中技术开发难度最高，是纯精密机械部件，除了回转精度要求特别高外，还需要刚度和疲劳强度高，对材料和工艺水平要求高。整体上产品要求高可靠性、高精度、大扭矩、大速比。减速机在机器人本体成本构成中占比高达30%，减速机的国产化是工业机器人国产化过程中降低成本的关键。减速机生产企业主要是日本公司，纳博特斯克、哈默纳科、住友是其中的主要代表公司，现在纳博特斯克公司由帝人制机株式会社和纳博克株式会社于2003年合并组成。纳博特斯克和哈默纳科两家公司占据工业机器人七成以上的减速机市场，纳博特斯克优势产品是RV减速机，哈默纳科的优势产品是谐波减速机。其中日本纳博是一家从事尖端核心部件的跨国企业，主要从事静液压驱动装置、液压装置、减速装置及其部件的研发、制造。自1985年发明至今，日本纳博的精密减速机累计已向全球销售400万台，2012年销售额达442亿日元（约合人民币30亿），营业利润达80亿日元（约合人民币6亿）。日本纳博精密减速机扭矩大且精度高，高刚性且抗震性强，尤其产品质量保障期超长（根据不同应用领域环境从50年-100年），成为全球汽车工业机器人制造商的独家选择。20多年来，日本纳博精密减速机全球市场占有率稳居60%，持续保持世界第一。国内减速机公司方面，非上市公司南通振康和苏州绿的发展较快，已推出相对成熟的产品；上市公司，上海机电通过合资入股方式介入减速机生产业务，双环传动和秦川发展减速机产品处在研发阶段。南通振康，传统主业是焊接机器人核心装置—送丝装置，目前开发出RV减速机产品，目标定位于工业机器人、精密机床、雷达、医疗器械等高端智能装备行业，目前产品正处在小批量市场试用推广阶段。苏州绿的谐波传动科技有限公司，从事精密谐波传动装置业务。在谐波传动领域拥有12项国家发明专利和19项国家实用新型专利。作为《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准主要起草方，与其它单位合作编制《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准。生产的谐波减速机，定位于机器人、航空航天、数控机床、半导体制造、精密机械驱动控制等领域。目前机器人减速机产品处在市场推广阶段。上海机电，主业是电梯、印刷包装、液压包装等，通过和纳博特斯克成立合资公司上海纳博特斯克传动设备有限公司，上海机电出资26，211万日元（按当时汇率，约合人民币1900万元），占股51%，业务包括减速机贸易、销售和生产。传动设备公司2013年度实现营业收入5，428.17万元，净利润925.15万元；2014年1-6月实现营业收入3，995.99万元，净利润824.58万元，运行情况良好。双环传动主营齿轮等产品，秦川发展主营机床、塑料机械等产品，目前两公司的减速机产品处在技术研发阶段。国产减速机在额定扭矩和传动效率等方面与国外产品差距较小，但在扭转刚度、传动精度等稳定性和精度指标方面差距还比较明显，由于材料和工艺水平差距，耐疲劳强度方面差距也比较明显。预计国产减速机在未来一段时间主要发展方向在于技术突破和完善，市场方面，首先进入中低端工业机器人市场，在2016年以后才可能进入汽车生产线焊接机器人等高端产品，但减速机的国产化会大幅降低国产工业机器人成本。2、控制器控制器是机器人三大关键零部件中技术难度相对最低的。控制器占机器人成本约10%，是机器人零部件方面国内企业技术差距最小的产品，国外机器人企业主要是自己配套研发生产，国内的新松、埃斯顿等企业也基本是自研配套。控制器主要包括硬件和软件两部分，控制器的技术水平包括控制的高同步性、良好的操作性、高速高精度控制、同时控制的轴数。硬件部分基本就是工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路，国内外技术差异不大，技术难点主要在软件部分，包括软件实现的构建、控制算法、二次开发等。安川的MP2200控制器能最多控制256轴，MP2000系列可控制轴数最多32轴。广州数控自主研发数控系统，在控制器方面取得全国领先。固高科技已经开发出运动控制卡相应成熟产品，在PCbased控制器市场占有率接近一半。固高控制器，控制器的价钱在每套2.5万元～3.5万元，2012年全年一共卖出约4000套机器人控制系统，涵盖了三轴、四轴、五轴、六轴等各类型号机器人。国产控制器已完全掌握硬件开发技术，功能基本能满足机器人的控制需求，但在控制轴数、快速性、稳定性等方面与国际品牌产品尚有一定差距。3、伺服电机伺服电机用于驱动机器人的关节，要求要有最大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。伺服电机可以分为两大块，伺服驱动和电机。工业机器人精度要求高，使用的主要是高精度伺服电机；从电机种类上看，交流伺服电机占比较高。目前在高精度伺服电机市场，日系、欧美