一、服务机器人产业技术发展情况
　　（一）产业核心技术
　　家用服务机器人是指服务于人的机器人，中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，家用服务机器人的技术已发展成为集机械、电子、计算机、控制、传感器、信号处理等多学科为一体的综合性尖端技术。家用服务机器人的核心技术主要包括：
　　1、环境感知传感器和信号处理技术。多传感器信息融合技术是通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用，将空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则组合起来，产生对观测环境的一致性解释和描述。
　　2、智能控制技术。涉及到模糊控制、神经网络、进化计算等技术。
　　3、导航与定位技术。虽然当前移动机器人的导航与定位技术已经取得了一定的研究成果，但适用于大多数环境的技术尚未形成。这需要对移动机器人的导航方式、定位方法及多传感器信息融合技术进行更深入的研究，通过改进和提出新的导航与定位方法，满足机器人实际应用领域的复杂环境要求。
　　4、路径规划技术。包含传统路径规划方法，即包括自由空间法、图搜索法、栅格解祸法、人工势场法等；智能路径规划方法，通过应用模糊方法、神经网络、遗传算法、Q学习及混合算法等人工智能方法，可提高机器人路径规划的避障精度，加快规划速度，满足实际应用的需要。从技术发展趋势来看，家用服务机器人正沿着适应性、智能传感和人性化三个方向发展。具体体现为：
　　（1）人工智能技术全面应用。各种机器学习算法的出现推动了人工智能的发展，尤其是蚁群算法、强化学习、免疫算法等机器学习算法越来越多地被应用到家庭服务机器人系统中，使其具有类似人的学习能力和适应环境的能力。如，英国科学家研发出能独立推理、把理论公式化乃至探索科学知识的“机器人科学家”，是人工智能领域一大突破。该成果将来可以投身于解开生物学谜题、研发新药、了解宇宙等研究领域。
　　（2）传感器技术的研究加快突破。未来家庭机器人传感器技术的研究，除不断改善传感器的精度和可靠性外，对传感信息的高速处理、自适应多传感器融合和完善的静、动态标定测试技术也将成为机器人传感器研究和发展的关键技术。未来机器人传感器研究包括多智能传感器技术、网络传感器技术、虚拟传感器技术和临场感技术。如2010年7月，美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室启动了能用人脑控制的模块化假肢系统的研发项目，其原理主要是“机械手通过植入大脑的芯片控制，机械手上的传感器将相关信号反馈给大脑”。
　　（3）机器人人性化发展趋势日益明显。随着新技术的应用和发展，开放空间的导航、学习能力和智力行为、多传感器融合等技术难点和制约将逐步突破，机器人的设计更趋人性化，其功能日趋强大。日本专家预测，在2013年到2027年之间，智能机器人系统的发展将允许机器人保留和重复使用以前已获得的技能和技术，人和机器人的交流将变得更加的简单化。
　　（二）产业技术制约
　　1、共性技术分析
　　机器人技术是多技术集成，它的进步取决于其他领域的发展，特别是计算机、信息处理、传感器和驱动器、通信和网络等。制约家用服务机器人产业发展的共性技术主要包括如下方面。
　　（1）自主移动机器人平台技术
　　大量服务机器人通过自主移动机构实现在室内环境下的运动，尽管因其服务功能不同而需要在移动平台上配置不同的辅助机构，但自主移动机器人通常可以作为相当一大类家用服务机器人的基础平台。在这类平台上存在一些共性问题，如控制器、驱动器和传感器的标准化问题、机器人操作系统的实时性问题、机器人内部通信总线的鲁棒性问题、机器人的集成开发环境问题等。在集成上述关键技术问题的基础上，若研究开发开放式和标准化的移动机器人硬件和软件平台，可以为服务机器人提供直接有效的运动部件，适应对不同服务内容机器人的柔性需求。
　　（2）机构与驱动
　　家用服务机器人在不同的作业环境下工作，需要不同类型的移动机构和作业机构。机器人的执行机构和驱动机构将朝着微型化和一体化的方向发展。开发具有真正操作能力的机器人，必须解决服务机器人的移动机构和作业机构对家庭环境和不同作业任务的适应性问题。比如，学术界一直热衷于双足机器人、仿人型操作臂和灵巧手的开发，虽然日本、韩国和欧盟都已经开发出高水平的样机，但是由于其机构和驱动系统的高昂成本和有限功能，这些样机目前还仅仅停留在实验室阶段。
　　（3）感知技术
　　传感器是服务机器人的关键部件，是其对环境做出准确、及时反映的信息基础。针对家用服务机器人对获取周围感知信息的需求，开发物美价廉的适合在家庭环境内使用的（包括对人体安全的）传感器模块，是服务机器人真正以低成本进入普通百姓家庭的必要条件。
　　在家用机器人中，根据需要开发使用各种新型视觉系统和传感器件以及对多个传感器信息的处理和融合，这是家用机器人获得更准确、完整的环境信息、提高系统智能决策水平的关键。
　　提高现有传感信息处理的实时性和对环境变化的鲁棒性也是一个富有挑战性的课题。除了传统的超声波、红外、视觉等传感器外，新型的触觉传感器、位姿传感器等智能传感器的开发及基于这些传感器模块的感知综合，也将是家用服务机器人感知技术未来的发展方向。
　　（4）交互技术
　　家用机器人既以服务为目的，人们自然需要有更多、更方便、更自然的方式与机器人进行交互，这包括高层次的情感交互及低层次的力觉和触觉的交互等，而不再满足操纵键盘和按钮的方式。
　　基于视觉和听觉的人机交互是该领域的发展方向，受制于当前语音理解与合成技术和计算机视觉技术的研究水平。交互技术的目标是赋予机器人以情感，把人与人之间要依靠语音和视觉交互的习惯，逐渐延伸到人与机器之间的交互。
　　（5）自主技术
　　家用机器人的应用环境通常是半结构化环境，其执行的任务多样复杂。因此，对于各种实用性的家用机器人来说，如何提高其对变化环境和多种任务的适应性，提高自主服务能力，是一项具有平台性的关键技术。自主技术的目标是赋予机器人以思维，其主要包括：任务规划、环境创建与自定位、路径规划、实时导航、目标识别等。
　　（6）网络通信技术
　　网络通信技术与机器人技术的结合促进了机器人技术的发展，也给机器人技术提出了挑战。为弥补当前智能机器人系统发展的不成熟，通过网络实现操作者对机器人的计算机辅助遥操作，是对智能机器人系统的一个很好的补充。但这也提出了一些挑战，如网络延时、丢包、乱序、透明度、临场感等。
　　通过网络可以将机器人构成一个动态分布式系统。从机器人角度看，这就提出了分布式导航、定位、建模、协调控制等问题。
　　2、国内外技术水平比较分析
　　根据评估结果，美国在如下领域保持领先地位：机器人室外导航、机器人体系结构（控制、机构和计算的集成）、以及部分服务和个人机器人领域。日本和韩国在机器人移动技术、人形机器人和部分服务和个人机器人（包括娱乐）领域处于领先位置。欧洲在结构化环境的移动技术，包括城市交通领域保持领先。欧洲还在助老和家庭服务机器人领域资助了重大计划。澳大利亚在定位和导航的理论和应用方面具有优势。
　　我国学术界和企业界在863计划和国家自然科学基金等项目的支持下，先后针对上述技术进行攻关，并取得大量研究成果。但值得指出的是，上述研究成果大都停留在理论研究层面，并没有将研究成果在产品技术上体现出来。从成果应用上看，我国的服务机器人主要以吸尘器机器人和教育平台为主。
　　二、中国服务机器人研发生产状况
　　中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，2015年2月在中国上映的好莱坞电影《超能陆战队》，让主角“大白”一夜爆红。“大白”实际上是一个医疗陪伴型机器人，只要一次简单扫描，就能够检测出生命指数，然后根据病人的疼痛程度治疗几乎所有疾病。尽管“大白”目前仍只存在于科幻电影中，但其背后代表的服务机器人市场正越来越受到追捧。
　　（一）研用分离
　　早在1995年，清华大学就开发出一个7自由度移动式护理机器人，能够为无人看护的高位截瘫人员取药、送水。但这个在当时带有实验性质的护理型机器人并未引发外界关注，仅仅作为一种技术展示短暂存在。
　　此后，在“863计划”的支持下，中国在服务机器人领域的技术攻关和产品开发上开展了大量工作，并取得了一些实验性成果，如哈尔滨工业大学研制的导游机器人、迎宾机器人、清扫机器人等。
　　问题就在于这些都是理论技术研究，是为了追赶与发达国家的技术差距，并没有转化成实际应用或者根本没有能力转化成实际产品。这也是中国在服务机器人领域越来越落后于西方的主要原因。
　　西方国家正好相反，多是通过产品研发来带动技术进步。欧美等国服务机器人面市大多通过两种途径，一种是研发团队用技术创意吸引企业投资进行产品研发，一种是企业将成熟的产品创意交给独立技术团队进行开发，研发团队负责技术、企业负责资金和市场，两者紧密合作，产品才能接地气。
　　抛开政府主导的技术研究不说，中国企业在服务机器人领域的眼光则超前许多。上海未来伙伴机器人有限公司成立于1996年，是国内最早从事服务机器人研发与生产的企业之一。1998年，这家公司就发布了全球第一台旨在培养学生动手能力、创造力以及协作能力的开放式教育机器人“能力风暴”。至2015年，该公司生产的教育机器人供应全国两万多所学校，远销至包括欧美等国在内的全球31个国家和地区。
　　专门生产扫地机器人的北京利而浦电器有限公司成立于1998年。该公司于2000年推出全球第一台智能扫地机器人，2003年推出智能吸尘器，目前其旗下的“福玛特”扫地机器人是该领域的畅销产品，占据国内扫地机器人市场六成份额。
　　但这一时期投入服务机器人市场的企业并不多，单一生产某类服务机器人产品的企业更是少之又少，因为没人知道市场前景如何。
　　包括上海未来和利而浦在内的早期投入服务机器人市场的这批企业最大的问题在于本身并无机器人技术积累，更无产品研发经验，多是摸着石头过河。
　　服务机器人的高端技术掌握在高校研究所手中，但这些机构多半不会将技术交给企业变成产品，所以企业只能从头做起，导致现在中国在服务机器人领域高技术、低产品的怪象。
　　中国在服务机器人领域的技术进步和产品更新多缘于这些生产企业，而非那些掌握理论技术的科研机构。
　　（二）低级产品
　　中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，从2000年推出全球第一台扫地机器人后，利而浦在过去15年间相继推出了6代不断升级的扫地机器人。产品从原本只能扫地的大块头变成如今兼具洗、扫、擦、拖多种功能的智能型机器人，且实现了自主路径导航，能有效规避屋内障碍物。
　　作为服务机器人领域最早发端的品类，扫地机器人在技术成熟度和性能稳定性上都实现了突破，但其背后的整个服务机器人行业却不那么幸运。
　　以目前市场热炒的餐饮机器人为例。过去两年间，包括新松在内的多家国内公司都开始涉足这一领域。国内公司生产的餐饮机器人如出一辙，功能几无差别，就是完成从厨房到餐桌的固定距离送菜任务，且送菜路径都是沿着提前测量好的固定轨道进行。
　　即使是这样功能单一的服务机器人，单机成本也在3万——5万元，市场售价10万元左右，大品牌的同类产品最高售价达到35万元。
　　其实，即便只是端菜这个简单的动作就是一个很高的技术门槛。国内多数生产此类产品的机器人企业都是没有技术积累的中小型公司，短时间内不具备技术突破的能力。不过，酒店其实仅仅是需要一个噱头来吸引消费者，并不会让机器人真正代替服务员。
　　事实上，包括医疗机器人、陪伴机器人在内的多种服务机器人都面临着同样的境况--技术含量低、功能单一。多数生产厂家认为，中国服务机器人市场还处于萌芽阶段，客户对产品的功能需求还没达到那么高水平。业内专家则持相反意见，当市场成熟时，是消费者推动产品的更新；当市场不成熟时，应该是企业来推动产品的更新，因为消费者没有选择权。
　　（三）产业链缺失
　　中投顾问在《2016-2020年中国服务机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中表示，服务机器人行业面临的关键问题还是产业链不完善。机器人从上游的零部件生产商到中游的整机生产商再到下游的终端消费者是一条完整的产业链，中国恰恰缺失了最核心的上游产业链。
　　服务机器人的核心零部件包括电机、伺服系统、减速器等，其中后两者的成本几乎占到整机成本的一半，但这两部分核心部件却多被国外企业垄断，仅日本两家企业就垄断了全球减速器75%的市场份额。
　　对比过国外电机和国内电机的区别，后者除了价格便宜60%外，在性能稳定性上完全比不上前者，并不是说国内不能生产这种零部件，而是质量太差，而这直接关系到整机性能。
　　《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》明确将模块化核心部件作为“十二五”期间服务机器人发展的四大重点之一，但这曾在内部引发巨大争议。
　　在某行业组织的一次闭门会议上，零部件生产商和整机生产商因此发生激烈争吵，前者认为国家应该大力支持零部件产业发展，后者认为这对整个产业链并无大影响。
　　这带来的现实问题是机器人因成本过高，无法被市场接受。国内市场扫地机器人价格多在1000元至5000元，餐饮机器人在5万元以上，用作手术的医疗机器人更是高达上千万元。
　　价格仅仅是一个制约因素，安全问题更需要关注。服务机器人跟人的接触更为密切，安全性必须保证，不然它会变成一个定时炸弹。
　　尽管如此，越来越多的企业还是不断涌向这一领域。除了阿里巴巴、富士康，还有以工业机器人起家的新松。新松未来会将机器人研发重点延伸至民生领域，如能替代护士的医疗机器人、代替服务员进行点餐、送餐的餐饮机器人。不过，新松最看重的还是养护型机器人，因为中国面临着越来越严重的老龄化问题。
　　更具远见的机器人企业开始琢磨如何推动产品创新。最早成立的上海未来目前正在筹划建立一个孵化器性质的创新工厂，为有想法的研发团队提供资金、场地乃至供应链管理等一系列帮助。