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全球智能机器人行业是一个集高技术、高创新于一体的新兴产业，涵盖了工业机器人、服务机器人、特种机器人以及人形机器人等多个细分领域。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，智能机器人将在更多领域发挥重要作用，为人类提供更加便捷、高效的服务。

一、智能机器人行业概述

智能机器人是具备自主决策和执行任务能力的机器人系统，由硬件和软件组成，能感知周围环境、做出决策并采取适当行动。

根据市场调研报告指出，智能机器人的感知周围环境的方式多种多样，例如，一些公司开发的激光雷达技术，通过将光照在表面并测量返回光源所需的时间，建立被测表面的 “地图”，可帮助机器人和自动车辆感知周围物体。目前主要有单波束传感器、多波束传感器和旋转传感器三种类型，分别适用于不同的场景。此外，机器人视觉传感器在制造业中也发挥着重要作用，它可以帮助机器人检测物体的位置和方向，为各行各业的协作机器人提供多项高科技优势。而对于家庭机器人来说，需要对三维物体有更深入、更细致的理解，如杜克大学开发的机器人感知算法，可以通过学习常见家用物品的完整 3D 扫描，理解新物体是什么以及其定向，并 “想象” 出可能看不见的物体部分。

AGV 机器人则利用有线和无线网络传输控制信号，通过感知和获取周边信息的导航技术定位，按照预先规划好的路径，在运输过程中根据周围环境的变化自主调整路径，例如自动避开障碍物、搬运卸载材料、正确停靠到目标位置。激光导引具有定位精度高、自主性强、智能化程度高、适应性强、灵活性强等特点。

智能扫地机器人通过传感器和导航系统来辨识周围环境。常见的传感器有激光雷达、摄像头、超声波传感器等，它们用于检测地面障碍物、墙壁和家具等。导航系统则通过地图建立机器人在房间内的位置，并确定其前进方向。当机器人开始工作时，它会用激光雷达进行高精度的三维扫描，构建出一个精确的环境模型，同时摄像头也可以帮助机器人识别房间中的人或物体。

智能机器人一般由三大部分组成：运动部分、智能部分和感觉部分。运动部分需要有一个无轨道型的移动机构，以适应不同的地理环境，其功能可以借助轮子、履带、支架、吸盘、气垫等移动机构来完成，在运动过程中要对移动机构进行实时控制。智能部分包括有认知能力、学习能力、思维能力和决策能力，是三个部分中的关键，主要通过计算机完成信息处理过程。感觉部分包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器，用来认识周围环境状态。

AI 智能机器人可以分成五大部分，分别是感知系统、驱动系统、末端执行系统、能源供应和运算系统及软件。感知系统相当于机器人的 “五官”，包括声音、光、温度、压力、定位、接触等传感器，用以将外部环境信号转换为机器人可以理解的信息或者数据；驱动系统相当于机器人的 “肌肉”，电机驱动包括电机、减速器、编码器等；末端执行系统相当于机器人的 “手”，用以和外界环境进行交互；能源供应为电源或者电池；运算系统及软件相当于机器人的 “大脑”。

智能机器人由硬件系统和软件系统组成，其核心部分是一台计算机。硬件系统包括动力源、控制器、传感器、执行器等。动力源是智能机器人的能源供给系统，类似人的心脏；控制器是以计算机为核心的控制系统，类似人的大脑；传感器类似人的眼睛、耳朵等感官，只有安装了各种传感器的智能机器人，才有可能感知周围的环境，收集信息，做出决策，再执行任务；执行器类似人的手和脚，常见智能机器人的执行器有电机、舵机用于运动，发音喇叭、蜂鸣器用于发声，显示器、指示灯用于显示。

智能机器人是一个在感知、思维、效应方面全面，模拟人的机器系统，外形不一定像人。它具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等。智能机器人至少要具备三个要素：感觉要素，用来认识周围环境状态；运动要素，对外界做出反应性动作；思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。

智能机器人的行动能力涉及到机器人的运动、感知、理解和决策能力。随着计算能力的提升、算法的创新和传感器技术的发展，机器人的行动能力得到了巨大的提升。例如，机器人的核心算法包括直接控制、逆运动学、前向运动学、动态运动学等，通过这些算法，机器人可以根据输入的指令或者自主决策完成一定的任务。

Physical Intelligence 公司推出的 π0 是一个通用的机器人策略模型，它能够跨多种机器人和任务进行操作，实现从物体分类到动态操控的多种能力。该模型借助图像、文本和动作数据进行训练，具备多任务处理能力、零样本执行与任务微调能力、视觉 - 语言 - 动作模型架构、跨机器人和多任务训练能力以及零样本学习和微调能力等特点。

目前，许多智能机器人主要通过视觉感知获取信息并进行决策，而美国麻省理工学院科研团队最新开发出一款可同时借用视觉和触觉来学习玩 “叠叠高” 游戏的机器人。该机器人通过视觉和触觉反馈，掌握了推积木的技巧，经过大约 300 次试探后，就能建立一个简单模型，并根据现有数据预测每一块积木移动的后果。

二、智能机器人行业应用领域

1、仓储及物流

据市场调研报告进行披露，智能机器人在仓储及物流领域发挥着重要作用，在电商仓库中，机器人可以通过先进的识别技术和路径规划，快速准确地完成货物的搬运、存储和分拣等任务，提高物流效率和准确性。例如，亚马逊在智能仓储领域应用机器人技术，实现了货物的自动化分拣、搬运和存储，机器人能够快速、准确地识别货物信息，提高仓储效率，降低人力成本。在冷链运输场景下，智能机器人也能发挥优势，确保货物在特定温度环境下的安全运输，并能高效地进行装卸货操作。

2、消费品加工制造

工业机器人在消费品加工制造行业呈现出小型化、轻型化的趋势。它们能够推进生产线改造，实现加工制造全流程的自动化、智能化作业。例如在汽车制造业中，工业机器人可以完成车身焊接、零部件组装、喷漆等一系列任务，相比人工操作，在生产效率、产品质量和安全性上都有明显优势。在电子制造业，工业机器人能完成电子元器件的组装、焊接、贴片等工作，大大提高生产效率和产品质量。此外，在食品加工业和医疗器械制造业等领域，工业机器人也能完成分拣、包装、涂抹、加工、组装、检测等工作，确保食品加工的卫生安全和医疗器械的质量与安全性。

3、外科手术及医疗康复

外科手术机器人在力度控制和操控精度方面优于人类，可在多个专业化手术领域临床应用。例如达芬奇手术机器人，具有放大 10 倍的三维高清立体成像，能让医生得到裸眼 3D 的视觉效果，其 540 度旋转无死角的机器人手臂突破了人手转腕极限，可以在狭窄解剖区域灵活顺畅操作，有效减轻了传统术式单一方向的牵拉痛，为患者减轻痛苦。同时，手术机器人还能减少出血量、降低手术中使用的放射线或药品等对医务人员的伤害等优势。在医疗康复领域，外骨骼机器人为用户提供可穿戴外部机械设备，帮助患者进行康复训练，提高康复效果。

4、楼宇及室内配送

即时性小件物品配送需求催生了专业服务机器人，可提供跨楼层到户配送服务，与电梯、门禁通信互联。例如人脸识别智能楼宇送物机器人，采用先进的人脸识别技术，可以快速准确地识别出用户的身份，实现无钥匙开箱。内置的智能开箱器可以轻松打开各种类型的快递箱，在取出物品后，机器人会自动将物品送至指定地点，无需人工干预。同时，机器人具备强大的路径规划功能，可以根据实际环境自动规划最佳送物路线，避免在楼道内出现拥堵现象，提高配送效率。顺丰智能楼宇配送机器人通过自主导航技术，不需要人工干预就能准确导航并找到目的地，能够自主避开障碍物，精准到达指定的地点。

5、智能陪伴与情感交互

智能机器人以多种功能为基础，通过语音交互、触摸感应等多种交互方式做出反馈，满足用户陪伴与交流诉求。例如一些智能陪伴机器人可以讲故事、唱歌、回答问题，与用户进行日常对话，为用户提供情感支持和陪伴。

6、复杂环境与特殊对象的专业清洁

机器人逐步替代人类开展复杂环境与特殊对象的清洁工作，如城市建筑、高端装备、特殊场景等。在城市建筑清洁方面，机器人可以在高空外墙进行清洁作业，提高清洁效率和安全性。在高端装备清洁领域，机器人能够对精密仪器进行细致的清洁，避免人工清洁可能带来的损坏。在特殊场景如核电站等，机器人可以在辐射环境下进行清洁工作，减少对人类的危害。

7、城市应急安防

城市应急安防领域包括安检防爆、毒品监测等多种专业性机器人。这些机器人可以在公共场所进行安全检查，检测爆炸物和毒品等危险物品，保障公众安全。例如在机场、火车站等场所，安检机器人可以快速准确地检测行李中的危险物品，提高安检效率。

8、影视作品拍摄与制作

利用微机电系统等技术的机器人在影视娱乐领域广泛应用，如航拍无人机、高稳定性机械臂云台。航拍无人机可以拍摄到壮观的空中画面，为影视作品增添视觉冲击力。高稳定性机械臂云台可以实现平稳的拍摄，提高画面质量。

9、能源和矿产采集

随着机器人环境适应和自主学习能力提升，有望重新启用废弃油井及矿场，扩展资源利用范围和效率。机器人可以在恶劣的环境下进行作业，减少对人类的危害。同时，机器人可以通过自主学习不断优化作业方式，提高采集效率。

10、国防与军事

多种军用机器人快速涌现，凭借先进技术在战场上自主完成预定任务。在全球范围内，人工智能正在悄然改变军事与国防领域，越来越多的国防公司正深度融合 AI 技术，涉及无人系统、监控、网络安全及作战战略等多个领域。例如 BAE 系统公司、洛克希德 - 马丁公司等将 AI 应用于自动航空系统和网络安全方面，无人战车和无人侦察机可以在地面和空中的作战行动中，减少对人类的干预，提高作战效率。无人作战系统能够自主或半自主执行作战任务，涵盖无人机、无人水面舰艇、无人潜航器和无人地面车辆等平台和系统，可在战场上执行侦察、监视、火力打击、电子战等多种任务。

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