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1.核心投资逻辑
结论: 服务机器人行业进入爆发式增长阶段,万亿市场空间可期,基于①传感、大数据、云计算、人工智能、生物材料等核心技术的发展;②人口老龄化、人力成本攀升、恶劣作业环境等现实需求;③虚实世界的持续事件催化。维持自动化设备行业增持评级,给予子行业服务机器人增持评级,重点推荐康力电梯、巨星科技等,受益标的机器人、科大讯飞等。
服务机器人爆发式增长的技术支撑越来越强: ①服务机器人的环境感知传感技术日新月异。随着光学、声学、触感以及超声传感器的发展,服务机器人已经获得越来越接近于人类的感知能力。软银近期推出的 Pepper 显示服务机器人性能又上新台阶。②大数据、云计算提高服务机器人人工智能水平。随着大数据技术的发展,为服务机器人提供了很多冗余的条件;云计算技术更是可以随时通过网络更新补充服务机器人的数据库。有了大数据和云计算技术,服务机器人可以轻松获取大量信息资源,在作决策时方案优选的能力越来越强,人工智能水平不断提高。③生物材料的发展使得服务机器人的人机互动性越来越好。未来服务机器人可以身着类似皮肤的材料,与人类亲密互动,促进购买需求。
服务机器人爆发式增长的现实需求越来越强烈: ①老幼人口占比居高不下,呼唤更多的服务机器人。老幼群体的照看、陪伴问题亟待解决,老幼群体合计 4.8 亿人,都是服务机器人的潜在使用者。②人力成本和服务机器人价格一升一降提高后者经济性。拿 Pepper 来说,目前总包价格只有人民币 6 万多,未来像 Pepper 这样高端的服务机器人价格甚至有望降至万元以内,甚至如同现在的手机一样,跟随套餐捆绑销售。经济性的增强,使得服务机器人走进千家万户的愿景越来越近。③恶劣作业环境需要服务机器人代替人类,比如在国防、消防、水下等作业环境中。
服务机器人板块催化剂不断: ①电影等助力服务机器人推广普及,包括最近热映的《超能陆战队》、《澳门风云 2 》等,服务机器人越来越深入人心;②板块投资效应日益形成,越来越多的企业加入服务机器人行列。
服务机器人行业发展回顾与展望 :① 近年来,服务机器人行业市场规模不断增长,从 2010 年的 39.64 亿美元增长到 2013 年的 52.7 亿美元,年均复合增速 9.96% 。其中,家用 / 个人应用占比不断提升。 ② 随着 服务机器人价格不断下降,经济性提高,预计未来如同现在的电脑、手机一样普及,全球市场空间超 30 亿台,即使考虑单价下降,市场空间也超万亿元。 ③服务机器人的物种属性决定了国产支持力度会加大。 物种属性意味着就有民族、文化属性,各个国家都不会甘心在服务机器人上落后,决定了我国服务机器人扶持力度会加大,预计在《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》后,还将有新的支持政策,国产企业大有作为。
2.服务机器人爆发式增长的技术支撑越来越强
2.1.服务机器人的环境感知传感技术日新月异
服务机器人要与人类无缝互动或与人类一样理解周遭环境,至少应该拥有像人类一样的听力、视力和触觉。随着光学、声学、触感以及超声传感器的发展,服务机器人已经获得越来越接近于人类的感知能力。以最近最火的软银旗下 Pepper 机器人为例,Pepper 拥有 2 个 RGB 相机助其获得类似人眼的观察能力;通过 4 个麦克风获得立体声,它不仅能“听”到声音,更可以辨别声音产生的方向;位于下肢的 2 个声呐传感器、6 个激光传感器和 3 个保险杠传感器可以支持 Pepper 360 度实时测距,防止撞上障碍物; 2 个陀螺仪传感器和 1 个 3D 加速度传感器可以帮助机器人实时掌握自己的运动和平衡状态;位于头部和手部的 5 个触控传感器能感受人类触碰,让人机交互过程显得更加温馨。另外,日本 Touchence 公司已设计出由聚氨酯材料 ShokacCube 制成的软式触摸传感器,这种传感器能检测到来自三个层面的接触和压力,触觉灵敏度进一步提高。
2.2.大数据、云计算提高服务机器人的人工智能(AI)水平
科幻电影中的机器人能够完全理解人类的情感和行为,可以自我学习,要做到这一点,服务机器人要有充足的条件和经验。随着大数据技术的发展,为服务机器人提供了很多冗余的条件;云计算技术更是可以随时通过网络更新补充服务机器人的数据库。有了大数据和云计算技术,服务机器人可以轻松获取大量信息资源,在作决策时方案优选的能力越来越强,人工智能水平不断提高。
目前微软、谷歌、百度等科技巨头已经在人工智能领域有所布局。 2014 年,微软在Build 大会上推出了虚拟个人助理 Cortana , Cortana 的思考能力足以支持整个对话过程。当你与 Cortana 交流时,它会判断正在进行的是同一段对话还是新的对话主体。谷歌 2014 年收购了英国 DeepMind 公司,在 2014 年 4 月发布的一款 DeepMind 软件展示视频中, DeepMind 软件通过自己的本能来控制一款叫 Atari 的电子游戏并取得了胜利。百度在 AI 竞争中也没有拉下太远,百度深度学习研究院( IDL )开发出的 “ 百度大脑 ” 已经能达到 2-3 岁孩童的智力水平。
2.3.生物材料的发展使得服务机器人的人机互动性越来越好
服务机器人在工作时需要大量与人类互动,互动的过程中实际皮肤接触不可避免。目前的服务机器人外壳多由没有温度的金属和塑料组成,在实际接触中无法让人产生依赖感。如果机器人的手、脸等关键部位能采用类似皮肤的材料,那么无疑会使人机接触过程更加友好。《超能陆战队》中大白的皮肤就采用类肤质材料制作,所以在与主角小宏互动的过程中才显得如此暖心。
日本机器人设计师石黑浩教授是仿生皮肤机器人领域的先行者,其设计的双子替身 F 号机器人采用类肤质橡胶制成,能模仿多达 65 种面部表情。 2014 年 10 月 26 日,A-Lab 公司展示了一款名为 Asuna 的高仿生机器人,形似 15 岁少女,具有高度逼真的人体肌肤。生物材料的长足发展,使得服务机器人与人类的互动越来越亲密,促进人类的购买需求。
3.服务机器人爆发式增长的现实需求越来越强烈
3.1.老幼人口占比居高不下,呼唤更多的服务机器人
我国 65 岁以上老年人所占人口比重不断攀升,老年人抚养比在 2013 年达到 13.1%,而少儿抚养比虽然相比十年前有所回落,但仍维持在 22.2% 。不少老年人与少儿长期独自留守家中,他们的照看、陪伴问题亟待解决。上述老幼群体合计 4.8 亿人,这些人都是服务机器人的潜在使用者。
3.2.人力成本和服务机器人价格一升一降,提高后者经济性
根据统计局数据, 16-59 岁劳动年龄人口数量不断降低,而且服务业薪资水平不断攀升,另一方面服务机器人价格越来越低,拿 Pepper 来说,目前包含全套软件及 3 年保修服务的套餐价格只有人民币 6 万多,服务机器人的性价比越来越高。未来像 Pepper 这样高端的服务机器人价格甚至有望降至万元以内,甚至如同现在的手机一样,跟随套餐捆绑销售。经济性的增强,使得服务机器人走进千家万户的愿景越来越近。
3.3.恶劣作业环境需要服务机器人代替人类
人类的生命是无价的,有些工作需要工人暴露在危险的环境(有毒气体,易爆环境)中进行,如何在恶劣条件下保障人的身体健康一直都是生产安全的重要课题。但是有了特种作业机器人一切都迎刃而解。
例如,在防生化服的研发和制造环节,最重要的一步是防化服测试,测试需要保证防化服在任何情况下任何一个部位都能抵挡生化病毒的袭击。为了确保交付军队的防化服万无一失, Boston Dynamics 公司开发出 PETMAN 机器人。 PETMAN 能够拟人地做出步行、弯腰以及各种拉伸动作来测试防化服的可靠性。此外, PETMAN 还能模拟人体的体温、湿度和出汗来提供近乎实战的测试条件。
再例如,自 9.11 以来,如何处理疑似爆炸物的不明物体成为了各国安全机构头疼的难题。在电影《拆弹部队》中,詹姆斯的前任马特就在一次拆弹任务中不幸牺牲。但是有了专业的拆弹机器人,类似的情况再也不会发生。 iRobot 公司生产的 510PackBot 机器人可以代替士兵进行疑似爆炸物检测和拆弹,操作人员利用拆弹机器人自带的高清彩色摄像头和灵巧的机械手可以在远程操控完成拆弹任务。
再例如,在硝烟弥漫的战场上,前线伤员由于得不到及时的运输和救治,往往只能趴在地上忍着剧痛默默等待死神的到来,有时就连意图救援的战场红十字人员都难免。但是有了专业的战场救援机器人,一切问题都迎刃而解。战场救援机器人可以无惧枪林弹雨跨越复杂地形抢救伤员, VECNA Robotic 研制出的 BEAR 就是其中的典型。 BEAR 的前臂形似铲子,可以抱起躺在地上的士兵快速撤离,它的复合履带可以提供轿车级的通过能力。有了战场救援机器人的帮助,痛苦的战场伤员得到更及时的救治。
除了上述领域以外,在所有不适宜人类的恶劣环境下特种机器人都有望大展神威。几乎可以肯定的是,有了服务机器人的帮助,人类可以减少很多无谓的牺牲。
4.服务机器人板块催化剂不断
4.1.电影等助力服务机器人推广普及
越来越多的电影主角包括服务机器人,包括最近热映的《超能陆战队》主角大白(医疗机器人,兼具作战能力),服务机器人的推广普及越来越深入人心。
《超能陆战队》( Big Hero 6 )是 迪士尼 与 漫威 联合出品的第一部动画电影,讲述了医疗服务机器人大白与天才少年小宏联手菜鸟小伙伴组建超能战队,共同打击犯罪阴谋的故事,于 2015 年 2 月 28 日在内地上映。
这部电影我们强烈建议实业界和投资界人士去看。不仅情节暖心,而且向大家展示了服务机器人未来将具有的各种功能,影片汇集了多种新兴和前沿技术的应用,包括生物材料、各种传感器(包括情绪感知)、 3D 打印、磁悬浮、超级电容、飞行器、激光切割、碳纤维、机器人模块化、大数据、云计算、超距传输时空隧道等。
4.2.板块投资效应日益形成
4.2.1. 行业内目前国内主流企业
服务型机器人的发展起步虽晚,且由于其较之工业机器人更高的安全要求,服务型机器人尚未大规模的进入日常生活,但是目前国内从事服务型机器人的公司却是在不断增加,板块效应日益形成。 A 股上市公司中,康力电梯收购了服务机器人公司紫光优蓝,目前主打产品为面向幼儿教育的 U03 ,预计年内将推出 U05 ,目标直追 Pepper ;科大讯飞推出了搭载多项核心技术的小智和小柔,包括语音唤醒、语音识别和人脸识别等,人脸识别准确率超 99% ,超越 Facebook ;巨星科技成立机器人子公司,明确发展方向为服务机器人,同时旗下国自机器人具有自平衡、识别检测等多种核心技术可应用在服务机器人领域;新松机器人在特种服务机器人上更是独树一帜。
4.2.2. 行业内目前国外主流机构
Google 通过 收购 Schaft 、 Boston Dynamics 等公司进入服务机器人领域, Schaft公司主攻救援机器人,在机械腿平衡方面造诣很高。 Boston Dynamics 是美国国防部的御用机器人公司,也是有足机器人运动、平衡控制、关节活动方面技术最强的机器人公司,目前已开发 9 款军用机器人,被 Google 收购后将进入民用机器人领域。 Boston Dynamics 旗下明星产品很多,包括机器马 LS3 、机器狗 BigDog 、机器豹子 Cheetah 、机器跳蚤 SandFlea 、不倒翁 Spot 、仿人机器人 Atlas 、化学战士 PETMAN 等。
软银旗下 Aldebaran Robotics , 2012 年软银收购,软银持股 78.5% , Aldebaran Robotics 最早的产品为教育和编程机器人 Nao ,最新产品即目前备受关注的 Pepper ,目前包括本体、全套软件和 3 年保修的合计售价为 6 万多人民币。
iRobot 于 1990 年由 MIT 的机器人专家设立,目前 iRobot 针对三个不同的市场(家用、商用、安全与防卫)推出了十几个系列的机器人产品。在家用领域, iRobot 专注于清洁机器人。在商用领域, iRobot 开发出了视频合作机器人 Ava (老板替身)。在医疗领域, iRobot 与著名远程医疗设备公司 inTouchHealth 联合研制了一款 RP-VITA(独立远程医疗系统助理)。在安全防卫领域, iRobot 在侦查和反恐方面颇有建树。
本田汽车开发出仿人机器人阿西莫( Asimo ), Asimo 形似穿着太空服的人,意图成为护理型机器人,但尚未投放市场。
早稻田大学研发的 Twendy-One 护理机器人意图成为老年人的守护神, Twendy-One 极强的顺从性保证了在人机互动过程中不会弄疼使用者。
由 MIT 教授研发的 Jibo 机器人娇小可爱,自带的智能拍照功能很容易让它成为家庭欢乐豆。
迪亚哥( DeAgostini )推出 Robi 机器人, Robi 采用无腰部关节步行技术,步行动作自然,并可理解约 200 个单字。
5.服务机器人行业发展回顾与展望
5.1.近年来保持较快增长,其中家用/个人应用占比不断提升
按照国际机器人联盟 IFR 的定义,服务机器人是指除从事工业生产以外的一大类半自主或全自主工作的机器人。近年来,服务机器人行业市场规模不断增长,从 2010 年的 39.64 亿美元增长到 2013 年的 52.7 亿美元,年均复合增速 9.96% 。
服务型机器人又分为专业和家用 / 个人两大类。 IFR 数据显示,近几年家用 / 个人服务机器人增长更迅猛, IFR 预计 2014-2017 年家用 / 个人服务机器人将较此前 4 年同比增长 170% 。
专业服务机器人应用领域广泛,其中国防、农业、物流、医疗是前 4 大应用, 2013年销量占比分别为 45% 、 28% 、 9% 、 6% 。
5.2.万亿市场空间可期
随着人工智能等核心技术的发展,服务机器人价格不断下降,经济性提高,预计未来将如同现在的电脑、手机一样普及。参考个人电脑 30 年来、移动电话 20 年来的发展轨迹,考虑服务机器人种类功能繁多,预计服务机器人全球需求不低于 30 亿台套,即使考虑单价下降,市场空间也超万亿元。
5.3.服务机器人的物种属性决定了国产支持力度会加大
随着人工智能的发展,服务机器人的物种属性越来越强,服务机器人日益拥有感情、个性、甚至是性别等生物特征。目前 MIT 实验室内的微型机器人(《超能陆战队》里也提到了微型机器人)已经可以进行某种程度的自我组装了,未来有望自我修复、自我生产、自我进化。随着人工智能的发展,机器人可能成为一个 100% 由人类创造的新物种。物种属性意味着就有民族、文化属性,各个国家都不会甘心在服务机器人上落后,决定了我国服务机器人扶持力度会加大,预计在《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》之后还将有新的政策,国产企业大有作为。
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