市場調(diào)研-全球與中國仿人機器人市場全面研究分析
仿人機器人不同于一般的工業(yè)機器人,因為它不再固定在一個位置上,這種機器人具有靈活的行走系統(tǒng)。以便隨時走到需要的地方。包括一些對普通人來說不易到達的地方和角落。完成人或智能系統(tǒng)預先設置指定的工作,自然界的事實-仿生學以及力學分析表明。仿人機器人與輪式-履帶式機器人相比有許多突出的優(yōu)點和它們無法比擬的優(yōu)越性,它的特性主要體現(xiàn)以下方面:
(1)仿人機器人能適應各種地面且具有較高的逾越障礙的能力。能夠方便的上下臺階及通過不平整-不規(guī)則或較窄的路面。它的移動“盲區(qū)”很小。(2)仿人機器人的能耗很小,因為該機器人可具有獨立的能源裝置。因此在設計時就應充分考慮其能耗問題,機器人力學計算也表明。足式機器人的能耗通常低于輪式和履帶式。(3)仿人機器人具有廣闊的工作空間,由于行走系統(tǒng)的占地面積小。而活動范圍很大。所以為其配置的機械手提供了更大的活動空間。同時也可使機械手臂設計得較為短小緊湊。(4)雙足行走是生物界難度最高的步行動作,但其步行性能卻是其它步行結構所無法比擬的,所以。仿人機器人的研制勢必要求并促進機器人結構的革命性的變化同時有力推進機器人學及其它相關學科的發(fā)展。
一、國外仿人機器人研究現(xiàn)狀
從20世紀60年代,仿人機器人的研究逐漸受到世界各國科技工作者的關注。在四十多年的研究中,仿人機器人的研究可以說是日新月異,其性能越來越強,功能越來越全面。現(xiàn)如今仿人機器人的研究已經(jīng)成為各國機器人技術領域的主要研究方向。
除了美國和日本具有較為成熟的仿人機器人研究技術。國外其他國家也在這項領域投入大量的人力物力。如英國研制出的WL系列機器人,法國的BIP2000,韓國的KHR和加拿大的HR6等。這些機器人均為仿人雙足機器人,但因各國設計機器人的功能差異,其自由度以及肢體結構存在較大的差異。
從機械結構與控制系統(tǒng)上說,世界范圍內(nèi)可以分為兩個主要的研究方向,也是極具代表性的兩種仿人機器人類型。一種是以日本本田公司研發(fā)的ASIMO為代表的位置控制仿人機器人,其特點是機械機構以u型架、板件支撐、寬大的平腳板組成,控制系統(tǒng)以工業(yè)控制計算機、大功率伺服控制器、直流電機、大減速比諧波構成,控制方法為位置控制。這種機器人的特點是控制精度高,系統(tǒng)穩(wěn)定不易發(fā)散,但突出問題就是剛度冗余,對外部擾動的抵抗能力差,采用的控制算法復雜,以來傳感器的反饋等。而ASIMO機器人采用先進的穩(wěn)定控制方法,已經(jīng)能夠完成跑、跳、不平整地面行走等基本運動,高級功能如語音及識別、自動檢測環(huán)境等也有不俗表現(xiàn)。另一種是以波士頓動力公司研發(fā)的ATLAS為代表的力矩控制機器人,其特點是擁有質(zhì)量高度集中的軀干和輕盈修長的腿腳結構,關節(jié)采用液壓驅(qū)動,采取在線規(guī)劃控制策略。這種機器人的特點非常突出,動力強勁有力可以完成空翻、遠距離跨越、連續(xù)蹦跳等運動,抗擾動能力也非常高。?
二、?國內(nèi)仿人機器人研究現(xiàn)狀我國仿人機器人的發(fā)展起始于20世紀80年代,機器人的研制主要集中在高校和相關科研院所,其中研究成果最為突出的主要有哈爾濱工業(yè)大學和國防科技大學。
隨著我國“863”計劃對仿人機器人研究的大力支持,清華大學、上海交通大學和中科院自動化所等單位也在逐漸重視并進行相關研究。
總的來說,我國的仿人機器人研究進展是緩慢的。與其他國家仿人機器人相比,我國起步較晚,總體研究方向以北京理工大學機器人研究所研發(fā)的BHR系列仿人機器人為代表。而BHR系列本質(zhì)上也是屬于ASIMO這類位置控制的機器人類型,外形別無二樣。但現(xiàn)階段仍然無法達到ASIMO機器人的穩(wěn)定運動能力,這不僅是控制算法的落后,基本組成部件如驅(qū)動器、伺服電機、傳感器和減速器等的研發(fā)能力也有很大差距。據(jù)我所知在實驗室研究階段還是通過進口國外公司器件進行研究,成本高也是這項技術不能轉(zhuǎn)化成果的原因之一。隨著近幾年機器人行業(yè)的發(fā)展,我國也涌現(xiàn)出諸如優(yōu)必選、鋼鐵俠等以仿人機器人為主要產(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)公司, 另外北京理工大學的仿人機器人“匯童”5號、陜西九立公司的“智童”、中科院先進制造所的“智能先鋒號”等等,都是中國仿人機器人領域的代表。盡管我國的仿生機器人取得了不少成就,但要趕超那些技術積累豐富、持續(xù)領先的國家,還有很長的路要走。
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三、仿人機器人市場發(fā)展全面分析
未來幾年,本行業(yè)具有很大不確定性,本文的2021-2027年的預測數(shù)據(jù)是基于過去幾年的歷史發(fā)展、行業(yè)專家觀點、以及本文分析師觀點,綜合給出的預測。

2020年,全球仿人機器人市場銷售額達到了211.15百萬美元,預計2027年將達到845.23百萬美元,年復合增長率(CAGR)為21.9%(2021-2027)。
地區(qū)層面來看,中國市場在過去幾年變化較快,2020年市場規(guī)模為48.53百萬美元,約占全球的23%,預計2027年將達到291.01百萬美元,屆時全球占比將達到34.4%。
從產(chǎn)品方面來看,雙足機器人正在逐步替代輪式機器人,2021年全球市場雙足機器人占市場總規(guī)模21.4%,預計到2027年雙足機器人的市場份額將增長至26.45%。
從產(chǎn)品市場應用情況來看,教育和娛樂占市場規(guī)模的30.62%,其次為研究與空間探索,占比27.76%,個人護理,搜索與救援和公共關系也是重要的應用范圍。
目前全球市場仿人機器人企業(yè)有20家以上,全球企業(yè)的仿人機器人產(chǎn)能達到15.57萬臺。主要企業(yè)包括優(yōu)必選科技,Softbank Robotics,Robo Garage,南京阿凡達等。2020年前十大企業(yè)份額占比達到63.17%,其中本土企業(yè)優(yōu)必選科技在中國市場處于領導地位。
從長期來看,中國仿人機器人市場的發(fā)展前景很大,根據(jù)中國電子學會副秘書長梁靚介紹,2019年全球機器人市場規(guī)模約294.1億美元,其中服務機器人94.6億美元,同比增長14.1%;服務機器人獲得領域內(nèi)最快增長。2019年,中國機器人市場規(guī)模約為86.8億美元,其中服務機器人市場規(guī)模為22億美元。
全球仿人機器人市場在2021年~2027年間,預測將以21.9%的年復合成長率推移,并成長到845.23百萬美元的規(guī)模。預計隨著資本投資力度的提升和疫情后經(jīng)濟指標等逐步正?;瘜⑼苿釉撌袌龅某砷L。
近年來,我國陸續(xù)出臺一系列政策支持服務機器人行業(yè)發(fā)展。各大服務機器人廠商開始加碼技術鏈條布局,SLAM、AI芯片、機器視覺、語音識別等核心技術獲得較快發(fā)展,服務機器人產(chǎn)品性能和智能化程度也有明顯提升,產(chǎn)品類型愈加豐富,在家庭、商業(yè)、醫(yī)療、教育等領域獲得了廣泛應用。
四、仿人機器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

仿人機器人產(chǎn)業(yè)上游供應分析
仿人機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為機器人零部件制造,參與者為中國與國外零部件制造商。仿人機器人生產(chǎn)所需要的零部件包括伺服電機、控制器、減速器、變頻器、編碼器、工業(yè)相機等。另外仿人機器人中安裝了大量的傳感器,如力傳感器、力矩傳感器、陀螺儀、視覺傳感器、接近覺傳感器、聲學傳感器等多種傳感器。在機器人的自主辨識中,就是靠大量的傳感器收集來自機器人本身和外部環(huán)境的信息并加以簡單的處理,再送到機器人計算機分析系統(tǒng),進行計算、分析、比較并得出結果。機器人的控制從某種程度上來說,可以說是基于傳感器的控制。
這些上游零部件中最核心零部件為伺服電機、控制器,減速器和傳感器等,其性能直接決定了仿人機器人的綜合性能,具有技術含量高、利潤高等特點。下面我們將簡要分析這些核心組件的主要供應商。
延申報告
本報告研究全球與中國市場仿人機器人的產(chǎn)能、產(chǎn)量、銷量、銷售額、價格及未來趨勢。重點分析全球與中國市場的主要廠商產(chǎn)品特點、產(chǎn)品規(guī)格、價格、銷量、銷售收入及全球和中國市場主要生產(chǎn)商的市場份額。歷史數(shù)據(jù)為2016至2020年,預測數(shù)據(jù)為2021至2027年。
主要廠商包括:
優(yōu)必選科技
Softbank Robotics
Robo Garage
南京阿凡達
達闥科技
樂聚
Agility Robotics
Hanson Robotics
大連蒂艾斯
Hitachi
Promobot
PAL Robotics
Kokoro
未商業(yè)化量產(chǎn)廠商包括:
Samsung Electronics
Boston Dynamics
Honda Motor
Macco Robotics
鋼鐵俠科技
Kawada Robotics
Toyota Motor
Engineered Arts
按照不同分類,包括如下幾個類別:
雙足機器人
輪式機器人
按照不同應用,主要包括如下幾個方面:
教育和娛樂
研究與空間探索
個人護理
搜索與救援
公共關系
其他
重點關注如下幾個地區(qū)
北美
歐洲
日本
中國
東南亞
印度
本文正文共12章,各章節(jié)主要內(nèi)容如下:
第1章:報告統(tǒng)計范圍、產(chǎn)品細分及主要的下游市場,行業(yè)背景、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢等;
第2章:全球總體規(guī)模(產(chǎn)能、產(chǎn)量、銷量、需求量、銷售收入等數(shù)據(jù),2016-2027年);
第3章:全球范圍內(nèi)仿人機器人主要廠商競爭分析,主要包括仿人機器人產(chǎn)能、產(chǎn)量、銷量、收入、市場份額、價格、產(chǎn)地及行業(yè)集中度分析;
第4章:全球仿人機器人主要地區(qū)分析,包括銷量、銷售收入等;
第5章:全球仿人機器人主要廠商基本情況介紹,包括公司簡介、仿人機器人產(chǎn)品型號、銷量、收入、價格及最新動態(tài)等。
第6章:全球不同分類仿人機器人銷量、收入、價格及份額等;
第7章:全球不同應用仿人機器人銷量、收入、價格及份額等;
第8章:產(chǎn)業(yè)鏈、上下游分析、銷售渠道分析等;
第9章:中國進出口分析
第10章:中國市場仿人機器人產(chǎn)地及消費地區(qū)分布
第11章:行業(yè)動態(tài)、增長驅(qū)動因素、發(fā)展機遇、有利因素、不利及阻礙因素、行業(yè)政策等。
第12章:報告結論
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