第8屆CIROS中國(guó)國(guó)際機(jī)器人展覽會(huì)落幕。會(huì)上獲悉，截至2018年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的消費(fèi)已經(jīng)連續(xù)6年穩(wěn)居全球第一。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)司巡視員毛金生透露，目前全球的人工智能專(zhuān)利申請(qǐng)累計(jì)190萬(wàn)件，而中國(guó)是申請(qǐng)人工智能專(zhuān)利數(shù)量最多的國(guó)家。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求呈倍數(shù)增長(zhǎng)，以珠三角、長(zhǎng)三角為代表的中國(guó)工業(yè)制造基地率先邁出“機(jī)器換人”的步伐。

巡檢機(jī)器人定義

巡檢機(jī)器人是以移動(dòng)機(jī)器人作為載體，以可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成像儀、其它檢測(cè)儀器作為載荷系統(tǒng)，以機(jī)器視覺(jué)-電磁場(chǎng)-GPS-GIS的多場(chǎng)信息融合作為機(jī)器人自主移動(dòng)與自主巡檢的導(dǎo)航系統(tǒng)，以嵌入式計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

具有障礙物檢測(cè)識(shí)別與定位、自主作業(yè)規(guī)劃、自主越障、對(duì)輸電線(xiàn)路及其線(xiàn)路走廊自主巡檢、巡檢圖像和數(shù)據(jù)的機(jī)器人本體自動(dòng)存儲(chǔ)與遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)傳輸、地面遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)監(jiān)控與遙控、電能在線(xiàn)實(shí)時(shí)補(bǔ)給、后臺(tái)巡檢作業(yè)管理與分析診斷等功能。

在智能電網(wǎng)、智慧地下管廊、物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的設(shè)備巡檢模式已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代電網(wǎng)、地下管廊、化工廠(chǎng)等建設(shè)需求。目前傳統(tǒng)的巡檢方法主要是依靠人力手工紙質(zhì)記錄及少量環(huán)境監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)。

由于變電站、地下管廊都具有巡檢路程長(zhǎng)、隧道封閉性強(qiáng)、通訊不便、有害氣體存在、環(huán)境惡劣等問(wèn)題，對(duì)巡檢人員的人身安全會(huì)存在一定的威脅。另外每日固定時(shí)段的人工巡檢模式也存在操作繁瑣、人力資源浪費(fèi)的情況。巡檢機(jī)器人完美的解決了這些問(wèn)題，并得到了廣泛的運(yùn)用。

巡檢機(jī)器人市場(chǎng)滲透率非常低，未來(lái)提升空間廣闊

目前來(lái)說(shuō)，電力行業(yè)是巡檢機(jī)器人應(yīng)用的主要領(lǐng)域。

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)。

現(xiàn)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)?？焖僭鲩L(zhǎng)。

照這個(gè)速度，華泰證券測(cè)算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)提升空間廣闊。

人工智能加快智能巡檢機(jī)器人普及與更新?lián)Q代

人工智能直接影響巡檢機(jī)器人的功能和應(yīng)用水平，技術(shù)進(jìn)步將加快智能巡檢機(jī)器人普及率與更新?lián)Q代節(jié)奏。

AI技術(shù)在智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用主要包括：

自主移動(dòng)、控制與驅(qū)動(dòng)、定位導(dǎo)航以及傳感器數(shù)據(jù)采集、圖像處理、語(yǔ)音采集與處理、專(zhuān)家系統(tǒng)分析與決策、大數(shù)據(jù)分析等方面。換言之，AI在每一個(gè)領(lǐng)域的突破和發(fā)展，都會(huì)對(duì)智能巡檢機(jī)器人核心功能、平臺(tái)特性、數(shù)據(jù)運(yùn)維管理、專(zhuān)家決策與預(yù)警等起到推動(dòng)作用。

具體來(lái)說(shuō)：

1）環(huán)境智能監(jiān)控：環(huán)境健康是設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，在出現(xiàn)危機(jī)的條件下，傳感器控制用于調(diào)節(jié)環(huán)境的風(fēng)機(jī)、滅火器、報(bào)警器、排水裝置等實(shí)現(xiàn)環(huán)境智能監(jiān)控。環(huán)境智能監(jiān)控需要AI在數(shù)據(jù)處理、模式識(shí)別、環(huán)境聯(lián)動(dòng)控制等方面起到重要作用。

2）機(jī)器人即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（SLAM）：機(jī)器人即時(shí)定位與地圖構(gòu)建是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)各類(lèi)采集任務(wù)、運(yùn)維操作的基礎(chǔ)，而定位的精度、防跌落功能、導(dǎo)航避障功能都有賴(lài)于AI算法的先進(jìn)程度和可靠性。

3）機(jī)器人控制與決策：機(jī)器人在底層伺服驅(qū)動(dòng)、路徑規(guī)劃、任務(wù)管理等方面均有前饋控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等AI算法的應(yīng)用，未來(lái)隨著巡檢機(jī)器人結(jié)構(gòu)更加多樣化、環(huán)境適應(yīng)性提升以及任務(wù)多樣化，對(duì)AI的依賴(lài)度將不斷提升。

4）機(jī)器人數(shù)據(jù)采集與處理：AI在視頻、圖像、語(yǔ)音等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，推動(dòng)了巡檢機(jī)器人在圖像處理、設(shè)備音頻采集與判斷、傳感器數(shù)據(jù)采集與處理等方面的能力逐步提升。各種深度學(xué)習(xí)算法的不斷應(yīng)用，將有效提升圖像識(shí)別的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性。

5）大數(shù)據(jù)平臺(tái)與專(zhuān)家系統(tǒng)：數(shù)據(jù)進(jìn)入平臺(tái)后，通過(guò)多維度的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，結(jié)合專(zhuān)家系統(tǒng)等管理工具，進(jìn)行輔助決策與判斷，從而提升運(yùn)維管理水平。

巡檢機(jī)器人目前頭部企業(yè)

浙江國(guó)自機(jī)器人技術(shù)有限公司“以下簡(jiǎn)稱(chēng)浙江國(guó)自”在電力巡檢行業(yè)的核心產(chǎn)品包括變電站智能巡檢機(jī)器人。以及室內(nèi)掛軌智能巡檢機(jī)器人、智慧管廊巡檢機(jī)器人等。

在豐富產(chǎn)品類(lèi)別的基礎(chǔ)上，浙江國(guó)自堅(jiān)持創(chuàng)新。繼2017年發(fā)布四驅(qū)四轉(zhuǎn)智能巡檢機(jī)器人TS100引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注后，2018年，浙江國(guó)自機(jī)器人又發(fā)布了全新一代小型化智能巡檢機(jī)器人GS300。身材更迷你、檢測(cè)更精準(zhǔn)、實(shí)施更便捷、操作更簡(jiǎn)單，更能適應(yīng)變電站對(duì)新一代巡檢機(jī)器人的應(yīng)用要求。

目前，其智能巡檢機(jī)器人已服務(wù)于包含國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)在內(nèi)三十一個(gè)省份，一千余座變電站，應(yīng)用等級(jí)實(shí)現(xiàn)66kV的基礎(chǔ)變電站到1000kV的特高壓變電站應(yīng)用全覆蓋，市場(chǎng)份額連續(xù)多年穩(wěn)居第一梯隊(duì)。

山東魯能智能技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“山東魯能”）成立于2001年。2015 年底，其第五代激光組合導(dǎo)航變電站智能巡檢機(jī)器人已在全國(guó)推廣應(yīng)用388臺(tái)。服務(wù)于29個(gè)省的500多個(gè)變電站，覆蓋110KV到1000KV電壓等級(jí)，市場(chǎng)份額居國(guó)內(nèi)前列。

山東魯能智能巡檢機(jī)器人采用激光導(dǎo)航、慣性和視覺(jué)導(dǎo)航的組合導(dǎo)航技術(shù)，構(gòu)成多余度和高精度的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，配以高效兩驅(qū)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，可完成在變電站內(nèi)不良路面、惡劣天氣下高精度巡檢作業(yè)，實(shí)現(xiàn)地域差異化的定制巡檢服務(wù)。

新三板公司深圳市朗馳欣創(chuàng)科技股份有限公司“以下簡(jiǎn)稱(chēng)朗馳欣創(chuàng)”（838035）成立于2005年6月21日，2007，朗馳欣創(chuàng)成為國(guó)內(nèi)最早從事巡檢機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)銷(xiāo)售的民營(yíng)企業(yè)。

朗馳欣創(chuàng)的隧道/管廊智能巡檢機(jī)器人作為國(guó)內(nèi)首臺(tái)應(yīng)用在隧道/管廊內(nèi)的機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，也是國(guó)內(nèi)唯一已在隧道/管廊的真實(shí)環(huán)境下持續(xù)運(yùn)行了5年以上的產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人在地下封閉環(huán)境中的應(yīng)用先河。截至 2015 年底，朗馳 GR1000 系列變電站智能巡檢機(jī)器人，已在全國(guó) 16 個(gè)省自治區(qū)共計(jì) 300 余所變電站獲得應(yīng)用。

A股上市公司億嘉和科技股份有限公司“以下簡(jiǎn)稱(chēng)億嘉和”（603666）成立于 1999 年，2014年進(jìn)入智能巡檢機(jī)器人行業(yè)，主要產(chǎn)品有室外巡檢機(jī)器人和室內(nèi)巡檢機(jī)器人，室內(nèi)機(jī)器人處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

2014年下半年，億嘉和成功推出室外機(jī)器人產(chǎn)品，并在國(guó)網(wǎng)公開(kāi)招標(biāo)中中標(biāo)15臺(tái)室外機(jī)器人。2015年下半年，公司正式推出室內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)品，并在江蘇省電力公司試點(diǎn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售50臺(tái)室內(nèi)機(jī)器人；2017年上半年，公司推出第二代室內(nèi)機(jī)器人A200，并實(shí)現(xiàn)了批量升級(jí)換代。

行業(yè)的需求帶動(dòng)了企業(yè)的發(fā)展，而從上述頭部企業(yè)中我們也可窺見(jiàn)當(dāng)前巡檢機(jī)器人行業(yè)的一些特點(diǎn)。目前應(yīng)用主要集中在電力行業(yè)，這些頭部企業(yè)大部分的業(yè)務(wù)都集中在電力巡檢領(lǐng)域，其他特種行業(yè)雖然也有需求，但相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較少。

另外，目前整體的市場(chǎng)規(guī)模還是比較小，巡檢機(jī)器人也都不是企業(yè)的唯一業(yè)務(wù)。當(dāng)然，相信未來(lái)隨著需求的進(jìn)一步釋放，不管是行業(yè)整體還是這些頭部企業(yè)都將會(huì)得到更長(zhǎng)足的發(fā)展。