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第 1 页 共 38 页
智能机器人系列报告三:技术的盛宴,服务机器人核心技术与模块解析
目录
引言:
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1
核心观点:
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2
1. 多场景特征决定了多模态交互属性,服务机器人需突破三大核心技术模块
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2. 感知模块:多传感融合是未来大趋势,低成本 SLAM+激光雷达是核心
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2
3. 交互模块:语音识别已达到商用门槛,语义理解亟待提升
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2
4. 运控模块:步态和非步态,不是替代而是共生
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2
5. 其他模块:AI 智能芯片通用与专用并行,操作系统领域国产系统正在孕育
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3
6. 投资建议
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3
7. 风险提示
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3
一、服务机器人核心技术:多模态交互技术
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1 智能机器人三大核心技术模块:感知+交互+运控
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2 服务机器人多场景特征,多模态交互融合是关键
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6
二、感知模块:多传感融合,SLAM+激光雷达是核心
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7
1 与视觉相比,激光雷达+SLAM 的方案优势突出
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2 多传感融合是服务机器人感知环境的大趋势
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3 国内外服务机器人感知模块案例分析
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4 激光雷达迈向产业化,有望打破价格瓶颈
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三、交互模块:语音达商用门槛,语义理解亟待提升
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1 智能语音技术已经达到商用门槛
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2 语义理解仍需时日,静待深度学习算法突破
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3 图像识别对语音语义交互领域形成补充
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四、运控模块:步态与非步态,不是替代,而是共生
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1 液压已突破瓶颈,电机控制有待提升
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29
2 运控模块中,舵机是核心部件
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五、其他模块:AI 智能芯片与机器人操作系统
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1 AI 智能芯片:通用与专用并行,各司其职
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2 两大主流操作系统之外,国产系统正在孕育
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六、投资建议与风险提示
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投资建议:
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风险提示:
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正文
引言:
我们上周发布了智能机器人系列报告二,提出了服务机器人产业化是
基于场景应用的, 研究服务机器人产业的框架也逐步明确:应用场景+核心技术
+产业链整合就会形成完整的产业,最后才会推导出作为消费品的价格、成本、
渠道、模式等变量。
这次我们从核心技术的角度出发, 重点解决几个问题:
(1)智能机器人在应用场景下有哪些核心技术环节和核心模块?
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(2)目前智能服务机器人核心技术环节的现状如何?未来发展趋势和技术路
线是什么?
(3)有哪些公司具有优秀的技术积累?如何把握技术变革和路线更迭带来的投
资机会?
核心观点:
1. 多场景特征决定了多模态交互属性,服务机器人需突破三大
核心技术模块
从技术的角度来看,服务机器人的多场景属性决定了其交互方式的多元化,
智能型服务机器人涉及到 语音、语义分析、情感分析、动作捕捉等多个维度的
交互 。我们认为,要达到人机融合的程度,需要突破三方面的核心技术模块,
分别是 环境感知模块、人机交互及识别模块、运动控制模块 。
2.
感知模块:多传感融合是未来大趋势,低成本
SLAM+
激光雷
达是核心
服务机器人要实现智能化的交互体验,首先要具备环境感知能力。感知方式
中,采用多传感融合是大趋势,包括视觉识别、结构光、毫米波雷达、超声波、
激光雷达等。考虑到家庭和公共场合的应用场景, 未来低成本的激光雷达+SLAM
方案是不错的选择 。 随着商业化加快,激光雷达也有望迈向低成本化。
3.
交互模块:语音识别已达到商用门槛,语义理解亟待提升
伴随计算能力的提升,自动语音识别(ASR)识别能力越来越强。 目前不少
企业的语音识别错误率已经达到了实用门槛。 而在语义理解方面,词法和句法
基本解决,语义目前仅是浅层处理, 自然语言处理仍然困难重重,未来有望伴
随深度学习算法得以突破。 除了语音交互方式外,图像识别算法突破也将会对
语音语义交互领域形成补充。
4. 运控模块:步态和非步态,不是替代而是共生
运动控制模块增强了服务机器人的移动和运动属性,目前家用服务机器人大
多以电机控制为主。从产品属性看,有步态行走和万向轮为代表的非步态行走,
我们认为二者互有优劣,存在场景差异,不存在替代关系,可以共存。 舵机是
运控领域里比较核心的部件,对价格敏感,目前国内已经有企业突破了服务机
器人专用舵机技术 。
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5. 其他模块:AI 智能芯片通用与专用并行,操作系统领域国产
系统正在孕育
芯片是是机器人的大脑,包括通用芯片和专用芯片,对于机器人来说,
通用芯片和专用芯片各有千秋,未来各司其职,涉及到深度神经网络,通
用芯片中 GPU 和 FPGA 在解决复杂运算上优于传统 CPU 。
操作系统方面, 目前主要以 ROS 和安卓系统为主 , TuringOS、iBot OS 等
国产系统也在不断突破和孕育。
6. 投资建议
我们建议从两个角度把握投资机会:
(1)关注技术型平台公司 ,如 AI 芯片、OS、语音语义、感知等环节,重点公
司包括 地平线、图灵、寒武纪、智臻智能、云知声、科大讯飞、思岚科技等 ;
(2)关注在细分领域做应用开发的企业 ,基于特定场景整合行业资源,重点关
注的公司包括康力优蓝、科沃斯、优必选、未来伙伴等公司。
上市公司建议关注 巨星科技、康力电梯、慈星股份、机器人、科大讯飞(广
发计算机覆盖)等 。
7. 风险提示
服务机器人市场需求低于预期;行业过度竞争;核心技术突破低于预期。
一、服务机器人核心技术:多模态交互技术
1 智能机器人三大核心技术模块:感知+交互+运控
整个服务机器人产业建立在三大核心技术模块:人机交互及识别模块、环境
感知模块、运动控制模块。 依托于三大模块,机器人有基础的硬件:电池模组、
电源模组、主机、存储器、专用芯片等,还有操作系统:ROS、Linux、安卓等;
由硬件和操作系统构成机器人整机,整合基础硬件、系统、算法、控制元件,形
成满足一定行走能力和交互能力的机器人整机;在此基础上形成各种基础应用开
发,基于机器人操作系统开发的控制类 APP、管理员 APP 和各类应用程序 App 等;
产生的数据将有群组服务、云服务、大数据服务等。
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服务机器人的交互能力、感知能力、运动能力对应三大模块。
交互模块包括语音识别、语义识别、语音合成、图像识别等,相当于人的大
脑;
感知模块借助于各种传感器、陀螺仪、激光雷达、相机、摄像头等,相当于
人的眼、耳、鼻、皮肤等;
运控模块包括舵机、电机、芯片等。
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服务机器人的各个细分模块中,语音模块重要性和成熟度均最高,语义模块
是目前突破重点,运控模块相对重要性最弱。 服务机器人三大模块可以继续细
分为语音模块、语义模块、图像模块、感知模块、运控模块、芯片模块。
重要性排序依次为:语音模块、语义模块、芯片模块、图像模块、感知模块、
运控模块。
成熟度重要性排序依次为:语音模块、图像模块、运控模块、感知模块、语
义模块、芯片模块。
从技术储备上来看,人工智能是核心。 目前的技术储备方面,只有语音和
OCR 领域具备一定的成熟度。语音和 OCR 领域已发展接近 20 年,在某些特定场
景和行业已经有了一些数据基础。其他的技术包括图像识别、语义分析都还在很
早期的阶段。语音领域,也是目前已知的平台类企业最大的板块。
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- bobey2019-12-28这个报告很不清楚。
曼陀罗彼岸花
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