按照特種機(jī)器人的五大使用場(chǎng)景：安防巡邏、電力巡檢、消防滅火、管道檢測(cè)，水下作業(yè)，億歐智慧城市搜集和整理了72家有代表性的特種機(jī)器人企業(yè)，希望能從中了解目前特種機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)前景。
目前，安防巡邏、電力檢測(cè)、消防滅火、管道檢測(cè)等很多特殊高危行業(yè)面臨著人力難以完成，危險(xiǎn)性大、成本高的痛點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。然而5g與人工智能等技術(shù)的快速崛起將特種機(jī)器人推向了一個(gè)新的高度，擁有視覺(jué)識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和決策能力的高級(jí)智能機(jī)器人將廣泛應(yīng)用于安防、電力巡檢、救援滅火、檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，強(qiáng)大的功能將為各個(gè)行業(yè)帶來(lái)了人員的安全保障、效率提升和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，同時(shí)也激發(fā)了市場(chǎng)無(wú)限的創(chuàng)新機(jī)遇。
為此，按照特種機(jī)器人的五大使用場(chǎng)景：安防巡邏、電力巡檢、消防滅火、管道檢測(cè)，水下作業(yè)，億歐智慧城市搜集和整理了72家有代表性的特種機(jī)器人企業(yè)，希望能從中了解目前特種機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)前景。
2019年國(guó)內(nèi)特種機(jī)器人盤(pán)點(diǎn)  圖片來(lái)源億歐網(wǎng)
安防巡邏巡檢機(jī)器人強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)跑
從2015年高新興機(jī)器人發(fā)布國(guó)內(nèi)第一款巡邏巡檢機(jī)器人并引發(fā)行業(yè)熱議起算，安防巡邏巡檢機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到了第四年，產(chǎn)品層面的熱度仍在繼續(xù)，并在2018年集中爆發(fā)。去年優(yōu)必選收獲了騰訊領(lǐng)頭的8．2億美元c輪融資，估值51．24億美元，再次刷新ai領(lǐng)域的單輪融資記錄。同時(shí)優(yōu)必選發(fā)布了智能巡邏巡檢機(jī)器人宣布正式進(jìn)入安防機(jī)器人行業(yè)。巡邏巡檢機(jī)器人的發(fā)展盛況也讓業(yè)界將其定為安防巡邏巡檢機(jī)器人發(fā)展的元年。
從表格中可以看出，除了個(gè)別早期成立，后期拓展業(yè)務(wù)線的公司，大部分安防巡邏機(jī)器人公司成立時(shí)間都不到兩三年，融資輪次大多在a輪左右。這是一個(gè)新興又充滿活力的賽道。而從分布地區(qū)來(lái)看，有10家公司來(lái)自廣東深圳，這很好理解，深圳被譽(yù)為國(guó)內(nèi)“安防之都”，在攝像頭及安防集成等領(lǐng)域形成了較強(qiáng)的集群效應(yīng)，這有利于推動(dòng)巡邏巡檢機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展。而華南地區(qū)對(duì)于新技術(shù)的開(kāi)放，也會(huì)促進(jìn)安防巡邏機(jī)器人在各個(gè)場(chǎng)景的落地。
隨著現(xiàn)在平安城市及雪亮工程的不斷推進(jìn)，安防巡邏機(jī)器人將會(huì)解決兩大問(wèn)題：一是人力成本危機(jī)；二是解決傳統(tǒng)安防還存在的諸多局限性。
傳統(tǒng)安防采用的是定點(diǎn)監(jiān)控方式，監(jiān)視范圍有限，機(jī)動(dòng)性差，存在盲區(qū)。若要全方位覆蓋，需要結(jié)合大量傳感器，這將導(dǎo)致成本大幅增加。同時(shí)，不同樓宇的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，廠商需要有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)布局，后期要不斷調(diào)試維護(hù)。定點(diǎn)布防的成本優(yōu)勢(shì)并不明顯，前期設(shè)計(jì)和后期維護(hù)需要投入大量成本。另外，定點(diǎn)布防只能起到監(jiān)視的作用，功能過(guò)于單一。對(duì)于商場(chǎng)等公共場(chǎng)所而言，傳統(tǒng)保安除了負(fù)責(zé)安防工作外，還扮演著“咨詢(xún)中心”的角色，為訪客提供指引和查詢(xún)服務(wù)，這點(diǎn)是定點(diǎn)布防所無(wú)法完成的。
可以看出，在安防行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，安防領(lǐng)域依然存在諸多不容忽視的問(wèn)題及困難，隨著5g及人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，安防領(lǐng)域的巡邏巡檢機(jī)器人以及服務(wù)機(jī)器人極有可能成為下一個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)點(diǎn)。
電力檢測(cè)機(jī)器人一超多強(qiáng)
相比于安防巡邏機(jī)器人的百舸爭(zhēng)流，電力檢測(cè)機(jī)器人的格局可以用一超多強(qiáng)來(lái)形容。
由于我國(guó)人口眾多，電力行業(yè)自然而然的成為了我國(guó)早期及重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)。而作為和電力的衍生行業(yè)——電力檢測(cè)機(jī)器人在我國(guó)也有較早的起步和發(fā)展。從表格上來(lái)看電力巡檢機(jī)器人企業(yè)大多都有10年以上的經(jīng)驗(yàn)。而從地域上來(lái)看，市場(chǎng)占有率最高的魯能位于我國(guó)人口及電力大省山東。
據(jù)億歐智慧城市了解，山東魯能占我國(guó)電力巡檢機(jī)器人市場(chǎng)份額50％以上，是絕對(duì)的“一哥”，而其后的國(guó)自、億嘉和、朗馳欣創(chuàng)、普華靈動(dòng)、新松占領(lǐng)了絕大多數(shù)的剩余市場(chǎng)份額。這樣的格局對(duì)新進(jìn)入賽道的企業(yè)顯得很不友好。
好在，我國(guó)電力巡檢市場(chǎng)足夠巨大，根據(jù)億嘉和去年的公告顯示，目前全國(guó)變電站數(shù)量超2萬(wàn)座，預(yù)計(jì)2020年達(dá)3萬(wàn)座。根據(jù)國(guó)網(wǎng)和南方電網(wǎng)規(guī)劃，變電站智能化改造率將達(dá)100％，若按每年10％的進(jìn)度，未來(lái)五年室外機(jī)器人年需求量在2000－3000臺(tái)。
公告還指出，全國(guó)297個(gè)地級(jí)市大概有配電站30萬(wàn)座，根據(jù)《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃（2015－2020年）》，2020年國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化覆蓋率將達(dá)到90％，預(yù)計(jì)未來(lái)五年國(guó)內(nèi)室內(nèi)機(jī)器人年需求量超過(guò)10000臺(tái)。
國(guó)家電網(wǎng)自2013年開(kāi)始對(duì)變電站巡檢機(jī)器人首次招標(biāo)，巡檢機(jī)器人市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入全面推廣階段。2013－2015年間，國(guó)家電網(wǎng)對(duì)變電站智能巡檢機(jī)器人集采數(shù)量分別為100、280、430臺(tái)，到2016年已投入運(yùn)行約1000臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng)。2018－2020年國(guó)內(nèi)巡檢機(jī)器人市場(chǎng)總需求約為477億元，年均需求約159億，分別對(duì)應(yīng)變電站巡檢機(jī)器人9000臺(tái)，市場(chǎng)空間72億，配電站巡檢機(jī)器人8．1萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)空間405億元。
以國(guó)內(nèi)試點(diǎn)先鋒江蘇省為例，配電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人滲透率僅約10％，室外巡檢機(jī)器人滲透率僅僅3％左右。而江蘇省“十三五”電力專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃中，到2020年，智能巡檢機(jī)器人總數(shù)要超過(guò)5000臺(tái)，未來(lái)行業(yè)發(fā)展空間廣闊，如今這種一超多強(qiáng)的格局不知可否繼續(xù)維持。
尚在發(fā)育的消防救援機(jī)器人
消防機(jī)器人發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代由程序控制的消防機(jī)器人，第二代具有感覺(jué)功能的消防機(jī)器人，初級(jí)第三代智能消防機(jī)器人。由于起步較晚，我國(guó)主流消防機(jī)器人仍處于第一代。技術(shù)的巨大限制讓其在應(yīng)用上不容樂(lè)觀。
消防機(jī)器人一般在高溫高濕，環(huán)境極為復(fù)雜的地方使用，而高溫高濕對(duì)機(jī)器人的集成電路板，傳輸線等眾多內(nèi)部設(shè)施影響巨大。此外復(fù)雜的環(huán)境對(duì)機(jī)器人的車(chē)輪或履帶及底盤(pán)要求極高。需要不斷更新的技術(shù)來(lái)解決這一難題。再者，目前消防機(jī)器人還不夠智能，其數(shù)據(jù)回傳速度不夠，難以完全取代人類(lèi)。
然后是維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜。由于消防機(jī)器人屬于高新技術(shù)的結(jié)合體，對(duì)操控、維護(hù)保養(yǎng)人員有一定的要求，專(zhuān)業(yè)方面要求有一定的知識(shí)，要定期舉行專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)，尤其是電子元件，或可能受到潮濕、濃煙和灰塵等影響，需要一定的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)基礎(chǔ)。
即使攻克上述三大難題，高昂的造價(jià)也會(huì)讓許多消防隊(duì)望而卻步。消防機(jī)器人屬于各項(xiàng)先進(jìn)高新技術(shù)的集合體，研制時(shí)間較長(zhǎng)，研制經(jīng)費(fèi)較高，且生產(chǎn)數(shù)量并不多，造成價(jià)格普遍昂貴，不能大量配備消防部隊(duì)。同時(shí)，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，政府財(cái)政撥出能力有限，也是其不能大量配備消防部隊(duì)的重要原因之一。
從表格上看，大多消防機(jī)器人企業(yè)都是成立不太久的新興企業(yè)，多在16－18年。從地域來(lái)看，表格中企業(yè)分布較為廣泛，沒(méi)有形成集群效應(yīng)，這對(duì)技術(shù)的交流，和供應(yīng)鏈的完善都有一定程度的制約。從融資情況來(lái)看只有少數(shù)企業(yè)獲得了a輪前的融資，眾所周知，技術(shù)的發(fā)展和資金的投入是分不開(kāi)的。未來(lái)我國(guó)消防機(jī)器人要想獲得真正的大規(guī)模的應(yīng)用，就要先從技術(shù)上首先攻克難關(guān)：一方面要加快機(jī)器人本身核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的掌握，另一方面也要促進(jìn)傳感、識(shí)別、自動(dòng)導(dǎo)航規(guī)劃、機(jī)器視覺(jué)等輔助技術(shù)的突破。
新老并進(jìn)的管道檢測(cè)機(jī)器人
比起安防巡邏機(jī)器人的強(qiáng)勢(shì)興起、電力巡檢機(jī)器人的頭部聚集、消防機(jī)器人的技術(shù)壁壘，管道檢測(cè)機(jī)器人顯得就比較像儒家所說(shuō)的中庸，從表格上看，它既擁有多年沉淀的運(yùn)輸管道檢測(cè)機(jī)器人，又有稍顯年輕的城市地下排水管道檢測(cè)機(jī)器人。是一個(gè)充滿生機(jī)機(jī)會(huì)無(wú)限的賽道。
目前管道檢測(cè)機(jī)器人分為被動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式和主動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式兩大類(lèi)。主動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式主要包括輪式、履帶式和無(wú)輪式，被動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式的典型代表為管道豬（pig）。所謂主動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式，是指管道機(jī)器人憑借自身攜帶的驅(qū)動(dòng)源，具備了自主行走能力，運(yùn)動(dòng)速度和方向都可控。并且可以裝配儀器和工具，進(jìn)行檢測(cè)、維修作業(yè)，是目前管道機(jī)器人研究的主要方向。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且能源供給有限，不適合長(zhǎng)距離作業(yè)。所謂被動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式，是指管道機(jī)器人依靠管內(nèi)流體的壓力差產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，隨著管內(nèi)流體的流動(dòng)方向移動(dòng)，并可攜帶多種傳感器。但其自身沒(méi)有行走能力，移動(dòng)速度、范圍不易精確控制。
管道檢測(cè)機(jī)器人目前也面臨著技術(shù)的制約，除了要克服垂直管道、復(fù)雜結(jié)構(gòu)管道、變徑管道等多種外在不利因素，自身的技術(shù)也需要以下四點(diǎn)的突破。
運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式中，螺旋驅(qū)動(dòng)型和壓壁型都顯示出較好的管道適應(yīng)性，但也都有其局限性，如負(fù)載能力低、越障性差等。因此，未來(lái)仍需要我們研究新式的行走機(jī)構(gòu)來(lái)滿足不同的實(shí)際要求。
能量供給。管道機(jī)器人以電能驅(qū)動(dòng)為主，普遍采用攜帶蓄電池或是拖纜供電的方式，要么供電時(shí)間短，要么負(fù)載過(guò)重，都不適宜長(zhǎng)距離復(fù)雜構(gòu)造管道內(nèi)的行進(jìn)。因此方便持久的供電方式，如攜帶大容量輕型蓄電池或是能夠利用太陽(yáng)能、流體自發(fā)電的系統(tǒng)會(huì)是未來(lái)研究重點(diǎn)。
通信方式。常規(guī)的線纜通信不適用于長(zhǎng)距離或是復(fù)雜管道內(nèi)。而能夠做到有效克服金屬管道屏蔽影響的無(wú)線通信將會(huì)是未來(lái)管道機(jī)器人通訊的發(fā)展趨勢(shì)。
圖像處理技術(shù)?，F(xiàn)在大多數(shù)管道機(jī)器人都需要攜帶攝像頭來(lái)采集管道內(nèi)的視頻信息以便進(jìn)行探傷、清淤等作業(yè)，因此基于機(jī)器人的圖像采集、處理技術(shù)將會(huì)是一個(gè)極具吸引力的研究領(lǐng)域。
目前國(guó)內(nèi)外管道機(jī)器人的研究還處在發(fā)展改進(jìn)階段。從表格上看，管道檢測(cè)機(jī)器人行業(yè)中既有05年成立較早，實(shí)力較雄厚的中海石油、深圳海油，也有中期10年成立上市新三板的武漢中儀，還有去年剛剛成立的瀚德智能、賽志智能。
這樣新老并進(jìn)的格局對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)是非常好的局面，既沒(méi)有頭部行業(yè)占領(lǐng)巨大的市場(chǎng)份額，也不會(huì)像新興行業(yè)一樣需要各家去自行探索行業(yè)發(fā)展方向，在這樣一個(gè)良性的環(huán)境下，我國(guó)管道機(jī)器人將會(huì)向更好的方向發(fā)展。
資本青睞的水下機(jī)器人
進(jìn)入21世紀(jì)后，人類(lèi)更強(qiáng)烈的感受到陸地資源日趨緊張的壓力，這是人類(lèi)面臨的最現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。海洋即將成為人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重要基地，是人類(lèi)未來(lái)的希望。水下機(jī)器人從20世紀(jì)后半葉誕生起，就伴隨著人類(lèi)認(rèn)識(shí)海洋、開(kāi)發(fā)海洋和保護(hù)海洋的進(jìn)程不斷發(fā)展。專(zhuān)為在普通潛水技術(shù)較難到達(dá)的區(qū)域和深度執(zhí)行各種任務(wù)而生的水下機(jī)器人，將使海洋開(kāi)發(fā)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代，在人類(lèi)爭(zhēng)相向海洋進(jìn)軍的21世紀(jì)，水下機(jī)器人技術(shù)作為人類(lèi)探索海洋最重要的手段必將得到空前的重視和發(fā)展。
從表格中我們可以發(fā)現(xiàn)，雖然水下機(jī)器人公司成立的時(shí)間都不算太長(zhǎng)，但大多都有收到資方的投資，足可以說(shuō)明水下機(jī)器人行業(yè)是受市場(chǎng)看好的。但從另一個(gè)方向去看，各家企業(yè)收獲的輪次都比較前，多為a輪及a輪以前，可能是由于水下作業(yè)機(jī)器人所需要的技術(shù)更為復(fù)雜，仍需較多的時(shí)間去突破。
展望：特種機(jī)器人仍需發(fā)展成長(zhǎng)
目前，隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟，中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)以進(jìn)入高速增長(zhǎng)期，自2013年開(kāi)始，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人連續(xù)五年成為全球第一大的應(yīng)用市場(chǎng)。根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境及我國(guó)機(jī)器人的自身市場(chǎng)現(xiàn)狀，國(guó)家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化總體組編制的《中國(guó)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)（2017）》將機(jī)器人分成工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人三類(lèi)。
目前，雖然工業(yè)機(jī)器人仍然占據(jù)著機(jī)器人市場(chǎng)的主要發(fā)展地位，我國(guó)市場(chǎng)占比超過(guò)65％，但特種機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。
工信部數(shù)據(jù)顯示，在2017年中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中，特種機(jī)器人在中國(guó)市場(chǎng)的占比為13％。下游應(yīng)用場(chǎng)景的不斷增加，對(duì)特種機(jī)器人有著突出的需求。2017年中國(guó)特種機(jī)器人銷(xiāo)售額達(dá)到7．8億美元，同比增長(zhǎng)17．5％；2018年中國(guó)特種機(jī)器人銷(xiāo)售額達(dá)到9．1億美元，同比增長(zhǎng)17．6％，增幅再提高。隨著新興市場(chǎng)的不斷催生，特種機(jī)器人在我國(guó)市場(chǎng)占比也將不斷增加。
以電力巡檢機(jī)器人為例，國(guó)家電網(wǎng)公司在2010年出臺(tái)的《國(guó)家電網(wǎng)公司“十二五”智能化規(guī)劃》中提出，“十二五”期間將改進(jìn)變電站運(yùn)行管理方式，從傳統(tǒng)有人值班逐步向集中監(jiān)控、無(wú)人值班方式轉(zhuǎn)變。2016年，南方電網(wǎng)公司對(duì)“十三五”改革發(fā)展重點(diǎn)工作進(jìn)行了安排部署，其中便包含全面推行“機(jī)巡＋人巡”巡維模式，指出要推廣智能作業(yè)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)，加快推進(jìn)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè)，開(kāi)展機(jī)器代替人、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的研究應(yīng)用。根據(jù)電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃，未來(lái)我國(guó)110kv及以上的變電站將逐步實(shí)現(xiàn)智能化和無(wú)人值守，加之新建變電站以及其它應(yīng)用場(chǎng)景的需求，未來(lái)智能巡檢機(jī)器人的整體市場(chǎng)規(guī)?？善?。
隨著技術(shù)應(yīng)用的不斷成熟，特種機(jī)器人將在人類(lèi)生活中承擔(dān)更加重要的角色。特種機(jī)器人需要具備特殊功能以適應(yīng)不同的場(chǎng)景，相信在不久的將來(lái)特種機(jī)器人將會(huì)有更廣泛的落地。

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