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服务机器人核心技术与模块解析 目录 服务机器人核心技术与模块解析 1 前言 2 1. 服务机器人核心技术：多模态交互技术 4 1. 智能机器人三大核心技术模块：感知+交互+运控 4 2. 感知模块：多传感融合，SLAM+激光雷达是核心 8 1. 与视觉相比，激光雷达+SLAM 的方案优势突出 8 2. 自主定位导航需要三大技术： 9 3. 多传感融合是服务机器人感知环境的大趋势 12 4. 国内外服务机器人感知模块案例分析 16 5. 激光雷达迈向产业化，有望打破价格瓶颈 20 3. 交互模块：语音达商用门槛，语义理解亟待提升24 1. 智能语音技术已经达到商用门槛 24 2. 语义理解仍需时日，静待深度学习算法突破 24 3. 图像识别对语音语义交互领域形成补充28 4. 运控模块：步态与非步态，不是替代，而是共生32 5. 其他模块：AI 智能芯片与机器人操作系统38 前言 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? （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。 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、iBotOS 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