全球顶尖的服务机器人厂商及其主要产品

本文根据当前服务机器人的发展热点，选择了教育机器人、医疗机器人和家庭清洁机器人三大子领域，简要介绍国内外主要厂商及代表产品。 教育机器人 教育机器人主要是应用于机器人竞赛和课堂教学。国内外教育机器人的设计与应用活动丰富多彩。目前, 全球每年有一百多项机器人竞赛, 参加人员从小学生、中学生、大学生、研究生到研究者。国际上主要的机器人竞赛有: 国际机器人奥林匹克竞赛、FLL机器人世锦赛、机器人世界杯足球赛等。我国每年有几十到上百支代表队参加这些国际竞赛活动。我国教育部门也在政策上加以引导, 积极把教育机器人引入课堂教学。各地的重点中小学中均开展了机器人兴趣小组活动, 有条件的地方甚至己经开始在学生中全面开展机器人教育。北京、上海、广东、浙江、江苏、湖北等省市已经先后将教育机器人纳入地方课程。在机器人教育活动积极开展的同时, 对于教育机器人基础开发平台的研究也得到了蓬勃发展。国内外出现不少相关产品。国外产品如丹麦乐高公司的RCX课堂机器人、美国General Robotics 公司的RB5X教育机器人、德国慧鱼集团（FISCHER）的创意组合模型等。国内有上海未来伙伴机器人有限公司的能力风暴机器人、北京通用依耐特技术开发有限公司的通用ROBOT教学机器人等，此外，南京紫光科教仪器有限公司、广州中鸣数码科技有限公司等在业界也有一定的知名度。 1、丹麦乐高（LEGO）公司 乐高（LEGO）公司创办于丹麦，至今已有78年的发展历史。乐高公司是世界著名的玩具制造商，其销量始终列于世界十大玩具之列。目前乐高积木走俏全世界，在130多个国家里占有市场。 乐高RCX课堂机器人是一款优秀的科技教育产品。这一独创性的教育工具是由美国麻省理工大学、美国TUFTS大学、乐高公司和美国国家仪器公司共同开发研制的。它将模型搭建和计算机编程有效地结合在一起, 使孩子们能够设计自己的机器人，在计算机上编写程序，然后通过算机相连的红外发射器将程序下载到机器人的大脑—RCX微型电脑中。启动RCX的开关，机器人就可以完全脱离计算机，按下载程序的指令独立运动起来。例如，通过使用光电传感器，学生可以让机器人沿着一定的路线前进或绕某一物体转动或是藏在暗处等。 2、美国General Robotics公司 RB5X是一个专供教学使用的全智慧教学机器人，拥有完整的教案及教程，它由美国General Robotics 公司研制，主要用于辅助课堂教学, 帮助学生锻炼提高听、说、读、写能力，学习学科知识、电脑知识。学生可经过编程来控制RB5X说多国语言，让它行走、旋转、跳舞和捡拾物品。此外，RB5X具备各种感应器（如声纳、触觉感应等）。利用RB5X可开展一系列活动锻炼学生的分析问题、解决问题、逻辑思维能力和培养团队协作精神。目前RB5X型教育机器人已被美国各州以及其他西方发达国家的中小学、初高中和大学普遍采用。 3、德国慧鱼（FISCHER）集团 德国慧鱼（FISCHER）集团总部座于德国南部黑森林的图木岭，创建于1948年。迄今为止，慧鱼集团在全球拥有33家全资子公司，全球化生产基地分别位于阿根廷、巴西、中国、德国、意大利、捷克和美国。 1964年，慧鱼创意组合模型（fischertechnik）诞生于德国，是技术含量很高的工程技术类智趣拼装模型，是展示科学原理和技术过程的理想教具，也是体现世界最先进教育理念的学具，为创新教育和创新实验提供了最佳的载体。慧鱼创意组合模型的主要部件采用优质尼龙塑胶制造，尺寸精确，不易磨损，可以保证反复拆装的同时不影响模型结合的精确度；构件的六面都可拼接，可实现随心所欲的组合和扩充。慧鱼创意组合模型主要有组合包、培训模型、工业模型三大系列，涵盖了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等领域和高新学科，体现不同学科知识点的各种组合包，不仅可以应用于中小学各个年级学科教学、还可以用于大学不同专业以及研究生工程实验和技术创新活动。通过慧鱼模型的使用，不仅可以让孩子将多学科多领域的综合知识融会贯通于实践过程中，更重要的是培养了他们的创新意识和创新能力。 4、上海未来伙伴机器人有限公司 上海未来伙伴机器人有限公司成立于1996年，是全球第一家专业从事伙伴机器人业务的尖端技术企业。1998年，公司面向全球率先发布第一台教育机器人产品，经过十多年发展，公司已成为全球教育机器人产业的开拓者与领导者。2005年，未来伙伴成功研制了中国第一台战术移动机器人，从此正式进入公共安全领域，开始为政府提供高稳定性反恐排爆机器人，目前是中国便携式排爆机器人的开拓者与领域者。目前，公司拥有五大机器人品牌：能力风暴/能力源/进化力/创新核/龙卫士，产品涵盖机器人竞赛、创新教育、机器人技术研究、反恐、家用等领域。其中，能力风暴机器人主要有AS- MII系列、AS-ET系列、AS-MF系列以及VJC软件编程系统。AS-MII是专门为中小学机器人教育而开发的新一代智能移动机器人。图形化交互式C语言（简称VJC）是用于该系列产品的软件开发系统, 具有基于流程图的编程语言和交互式C语言（简称JC）。VJC为开发智能机器人项目、程序与算法、教学等提供了操作简单而功能又强大的平台。 5、北京市通用依耐特技术开发有限公司 北京市通用依耐特技术开发有限公司是致力于教育信息化产品开发、生产、销售的高新科技企业。公司拥有一支研发、技术、销售、服务为一体的高新技术队伍。公司机器人事业部拥有国内知名的机器人专家和专业的研发、设计和营销人员。开发研制的通用ROBOT教学用机器人系列产品，用于普教、职教以及大学计算机语言、电子技术、单片机、机器人课程教学，课外科普教育活动以及相关竞赛。该产品已通过中国机械工业教育协会、中国教育学会中小学计算机教育专业委员会组织的专家鉴定。 6、南京紫光科教仪器有限公司 南京紫光科教仪器有限公司是国际机器人教育联合会中国地区的事务局，也是中国青少年电脑机器人竞赛组委会委员单位、国际机器人奥林匹克委员会会员单位。公司把先进的教育理念引进到中国，并在中国推广青少年机器人教育计划。公司在热衷于科技创新的同时，致力于社会科学的普及，倡导基础素质教育。公司提供的教育机器人系列作为中小学信息技术课程的一个很好的载体，正在被越来越多的学校所接受。其教育机器人系列产品主要有飞虫（通过飞虫翅膀的振动，掌握齿轮传动的应用；并通过尾巴的摆动来学习伺服电机的应用）、避障车（避障车是利用红外传感器来感应周边环境，遇到障碍物主动避开的机器人。通过此机器人的学习，可以使学生对红外传感器有一个感官的认识）、叉车（叉车是模拟现实生活中叉车形状，利用直流电机控制齿轮，齿轮带动齿条上下移动的机器人。通过此机器人的学习，使学生了解齿条的运动形式）、机器狗（机器狗是模仿宠物狗形状的机器人，它利用三个红外传感器感应信号，感应到物体之后便向感应的方向进攻、跟踪），等等。 7、广州中鸣数码科技有限公司 广州中鸣数码科技有限公司是一家专门从事教学机器人、娱乐机器人、实验机器人、仿生机器人产品研发的高科技企业。公司的产品涵盖了从拼装机器人的零件、学习套件到机器人玩具产品，相关服务包括了从机器人知识推广、培训到举办相关的机器人竞赛、展览活动。目前，广州中鸣数码公司拥有一系列具有自主知识产权的机器人产品，已成功研制并申请专利的产品有：积木式机器人，IQ系列智能机器甲虫，15自由度6足机器兽，15自由度4足机器狗，6自由度机器手等最具代表性的机器人产品、学习套件以及控制软件。这些产品体现了当今科技的潮流和前瞻的意识，达到国内外的领先技术水平。产品广泛应用于生活娱乐、青少年科技教育、机器人理论研究、机械人控制等各个领域。此外，公司为推进机器人教育事业的普及，还向用户提供相关专业化的培训服务，包括：机器人教学课程设计、机器人工作室方案设计及建设、机器人竞赛培训及指导和机器人课程校本教材的编写等。 医疗机器人 医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，具有重要的研究价值，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。医疗机器人主要用于伤病员的手术、康复和监护/护理等。国外主要介绍美国直觉外科公司（Intuitive Surgical，Inc）的达芬奇外科手术系统、英国Mike Topping公司的Handy1康复机器人和日本NEC公司的“PaPeRo系列”护理机器人，国内机构主要介绍教育部微创医疗器械工程研究中心。 1、美国直觉外科公司（Intuitive Surgical, Inc.） 美国直觉外科公司（Intuitive Surgical, Inc）成立于1995年，总部位于美国加利福尼亚州阳光谷。公司自行设计、生产及销售的达芬奇外科手术系统（da Vinci Surgical System）可以极大程度地解放外科医生，通过微控操作和视觉成像等多种新技术最大程度地减少病患痛苦，降低失败几率。目前公司产品覆盖北美、南美、欧洲、中东、澳洲和亚洲。公司现有1936名员工，公司总市值约197亿美元。 Intuitive Surgical, Inc的达芬奇外科手术系统包括医师的控制台、手术床边的机器手臂和影像系统。通过机器手臂的协助，外科医师只要坐在控制台，看着手术部位的三度空间影像，即可遥控机器手臂，做出与人手相媲美的各种角度的旋转、弯曲、捏夹等动作，切、拉、缝、打结，灵巧不输人手，还可避免人手会颤抖的情形。机器人手臂具有人手无法相比的稳定性与精确性，使用机器手臂协助医师，可以让手术更精确、侵害性更小，相对于传统手术，不但可以缩小伤口、减轻疼痛，更可以降低感染及并发症的问题发生，有效缩短病患住院时间。达芬奇外科手术系统设计采用微创方式完成复杂的外科手术。该系统由外科医生通过控制台控制，通常用于前列腺切除手术，现在也已越来越多地应用于心脏瓣膜修复和妇科手术中。 2、英国Mike Topping公司 1987年，英国Mike Topping公司研制成功了Handy1康复机器人样机，它是目前世界上最成功的一种低价、市售的康复机器人系统，现在有100多名严重残疾的人经常在使用它，在英国、美国、日本、法国和德国等许多发达国家都有应用。 目前正在生产的Handy1机器人由5自由度机器人手臂和新型控制器组成，具有话音识别、语音合成、传感器输入、手柄控制以及步进电机控制能力。能完成3种功能，分别通过3种可以拆卸的滑动托盘实现，它们是吃饭/喝水托盘、洗脸/刮脸/刷牙托盘及化妆托盘，它们可以根据用户的不同要求增加或者去掉，以适应他们身体残疾的情况。Handy1具有很强的通话能力，可以在操作过程中为护理人员及用户提供有用的信息，所提供的信息可以是简单的操作指令或有益的指示，可以用任何一种欧洲语言表达出来，有助于突破语言的障碍。Handy1由于功能多样、操作简单，受到了老年人及护理人员的欢迎。该系统为有特殊需求的人们提供了较大的自主性，使他们能够更好地融入到正常的生活环境中。 3、日本NEC公司 NEC（日本电气株式会社）是全球IT、通信网络的领先供应商之一，融合先进的信息技术和网络技术，向政府、企业及个人提供卓越的综合解决方案。 NEC公司所研发出的“PaPeRo系列”机器人，可以说是医疗护理机器人应用语音通讯技术的典型个案。NEC公司于2001年研发出第一代“PaPeRo系列”机器人，与其它产业用机器人及双脚步行机器人等着重于硬件面研发的产品技术有所差别，主要是让机器人与人类能自然沟通为目的，强调其影像辨识、语音辨识及语音合成等软件方面的技术。随着2009年第五代“PaPeRo R500”机种的推出，该机器人进一步提高了语音识别能力，该类型机器人已可逐步运用在老年人的医疗护理领域上，可作为老年人心灵安慰的辅助机器，也可与儿童对话并实现部分儿童监护功能。从2011年起，日本医疗护理机构导入“PaPeRo系列”机器人的试点作业已经逐步展开。 “PaPeRo R500”系列机器人所具备的与人沟通功能包括：对话功能、触摸反应功能、表演功能、人脸记忆功能、传话功能、独自散步功能、自动充电功能以及远距离操作功能等。其中，就对话功能而言，只要向“PaPeRo R500”发出声音，立刻可得到该机器人的响应，因此病患可利用该机器人来练习社交礼仪对话；再者，该机器人也可运用多国语言来跟病患打招呼，并且告诉病患时间，而病患也可利用声音指令来操控机器人行动。在触摸反应功能方面，由于“PaPeRo R500”机内藏有九个触摸传感器，病患只要触摸该机器人各部位，就可得到高兴表情或撒娇等动作反应，让病患感到心情愉快。 4、教育部微创医疗器械工程研究中心 教育部微创医疗器械工程研究中心是教育部、上海市和上海理工大学重点支持的现代医疗器械的研发中心，成立于2006年。工程中心的主要研究领域包括微创外科手术器械，微创介入医疗器械，微创肿瘤治疗器械以及相关的生物材料、生物力学和医学图像等。工程中心以临床应用为目标，以创新产品为导向，以关键技术研发为核心，研发具有自主知识产权的关键设备，填补该领域国内空白，推动医疗器械高新技术产业的发展。 工程研究中心整合了上海理工大学的相关科技力量和资源，同时不断培养和引进国内外高级专业人才，基本确定了4个研究方向。方向1：微创医疗器械设计及仿真，由此开发出的产品包括：腹腔镜平台、电外科器械、血管支架、各种导管等。方向2：微创医用材料技术，开发的产品包括：颅内动脉支架、能沿迂曲的脑血管顺利前行的支架输送系统、自扩张式镍钛超弹合金（NITINOL）血管支架和输送器、冠状动脉药物洗脱支架、用于微创肿瘤治疗的陀螺刀、用于微创骨科的手术器械动态椎弓根钉棒系统等。方向3：能量的靶向输送与精确控制，成功研制的产品包括：陀螺旋式钴60放射外科治疗系统（陀螺刀）、大型数字X线机、超声生物显微镜。正在研发的项目为微创电外科手术器械。方向4：微创外科手术规划与训练技术，已成功研发出适用于微创介入手术、骨科手术、机器人手术等的手术训练产品，具体包括单孔腹腔镜手术操作平台、单孔腹腔镜手术模拟训练系统。 家庭清洁机器人 家庭清洁机器人（又称保洁机器人、智能扫地机、智能吸尘器等）将移动机器人技术和吸尘器技术有机结合起来，实现室内环境半自主或自主清洁，它集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能技术等诸多学科为一体，是一种环保、健康、智能型的服务机器人，具有良好的应用前景和广泛的市场需求。近年来，家庭清洁机器人已受到国内外的重视，成为服务机器人行业一个新的研究方向。 国外主要公司及产品 美国、日本、韩国、欧洲等发达国家和地区的世界著名公司，如Dyson（戴森）、iRobot、日立、松下、三星、伊莱克斯等都已开发出智能吸尘机器人。 1、英国Dyson（戴森）公司 英国Dyson（戴森）公司2001初推出一种型号为DC06的智能吸尘器，该吸尘器体重9.2Kg，身上长着50只“眼睛”，可随时将发现的情况告诉由3台内置电脑组成的“大脑”。DC06使用70多个感应器和3个板载微型电脑，它能够每秒做出10次判断，从而可以在房间里自动探索行进路线，并对所处的环境进行即时探测和分析。这个自动导向系统使DC06有能力设计一条合理、系统、不重复并且覆盖了整个房间的工作路线。这是世界上首次开发研制的全自动吸尘机器人。 2、美国iRobot公司 美国iRobot公司于1990年，是美国麻省理工学院（MIT）计算器科学与人工智能实验室技术转移及投资成立的机器人产品与技术专业研发公司。iRobot最初专注于军用机器人的研究，创造了PackBot等机器人，公司于2002年开始涉足家用机器人市场。 2002年，iRobot推出了具有历史意义的机器人吸尘器Roomba。Roomba使用先进的 iAdapt（TM）技术，这是一个由软件和感应器组成的专利系统。iAdapt（TM）让Roomba可以主动对清扫环境进行监测，每秒钟思考次数超过60次，并且能够以40种不同的动作进行反应，以便彻底清扫房间。2004年，iRobot推出了iRobot Roomba Discovery系列，有污垢探测和自动充电的功能；2005年发布世界上第一台清洗地板的机器人Scooba，能清洗硬地板、瓷砖、油布地板等；2007年发布Roomba 500系列；2008年发布宠物系列和专业系列的机器人吸尘器；2011年iRobot发布新一代机器人吸尘器——Roomba 700系列。iRobot至今已在全球销售超过200万台的家用吸尘机器人，缔造有史以来消费性机器人最好的销售佳绩。 3、日本松下公司 2002年3月25日，日本松下公司研制出一种可自动清扫房屋的家用清洁机器人。该机器人可以根据房间的形状、地板状况、垃圾量进行自动清扫，还配备有避开墙壁、炉子等热源以及障碍的安全功能；该机器人配备有50个传感器，可一边自动行走一边进行清扫，工作时首先沿房间四周走一圈，记忆房间形状，然后在避开障碍物的同时开始纵横来回移动，清洁工作完成后会自动停止。该机器人每次充电可运转55分钟，清扫一般的日本式房间约需要9分钟，可清扫房间地板的92%－93%；机器人利用光及超声波的测距传感器及感压传感器来避开障碍物，机器人体内还安装有防止从台阶等高处滚下的落差传感器、感知暖炉等热源的热传感器、检测自身所受外力大小的重量传感器及防滑传感器、检测添加动力的负载传感器。 4、日本日立公司 日立公司于2003年5月29日宣布，成功开发出家用清洁机器人Robovac，直径为25cm，高度为13cm，重为4kg，这是当时世界上最小的吸尘机器人。这是一种能够在房间中自由行走并打扫卫生的自律行走机器人，行走速度最快为40cm/秒，打扫10平方米的房间约需10分钟。可利用遥控器或机身按钮进行操作。该型机器人的主要特点是：机身下部设计了一个最大可自动伸出5cm左右的“可动吸尘口”，机器人走到房间的角落后可动吸尘口就能够自动伸出，把角落打扫得干净，不留死角。为使机器人能够更加有效地进行打扫，采用了“螺旋式行走”方式，清扫开始后，机器人先在房间里转一圈，计算出应该打扫的面积，然后一边转着小圈，一边躲避障碍物。 5、韩国三星公司 韩国三星公司于2004年推出VC-RP30W的智能吸尘器，采用了三维地图技术来进行定位，除了具有一般的吸尘机器人功能外，还内置摄像头，能远程监控家庭状况。其强大的智能判断系统能轻易地分辨出垃圾与其他日常生活用品，也允许用户定义它的工作时间及清扫区域等其他高级功能，从而实现主人不在家时机器人能进行自动清扫。VC-RP30W还可以与电脑进行连接，在连接互联网情况下，用户可以通过VC-RP30W内置的摄像头远程查看当前的工作情况以及周围环境。内置电池可以保持工作50分钟，当电池将要耗尽时，吸尘器会自动连接充电器进行充电。 6、瑞典伊莱克斯公司 2001年11月，瑞典伊莱克斯公司正式推出首款迈入家庭应用的智能吸尘器Trilobite（三叶虫）。这款“三叶虫”吸尘器使用超声波探测障碍物，并且可以自行设计出在房间中行走的最佳路线。它通过超声波躲避桌椅腿和宠物等障碍，超声波系统同时帮助它测量房间的尺寸。 “三叶虫”的高度仅为13cm，因此可以钻到桌子和床底下清理，也可以在家具空间中自由穿梭打扫卫生。2005年，伊莱克斯推出智能化程度更高、性能更全面的第二代 “三叶虫”吸尘器，但售价较昂贵。 国内主要公司及产品 目前，国内在家庭清洁机器人领域比较知名的公司主要有：科沃斯集团、北京利而浦电器有限责任公司、深圳市银星智能科技股份有限公司等。 1、科沃斯集团 科沃斯成立于1998年3月，主要致力于家庭服务机器人的研发、制造和销售，公司总部位于苏州。产品主要有：科沃斯地宝系列——地面清洁机器人、科沃斯沁宝系列——移动空气净化机器人、科沃斯窗宝系列——自动擦窗机器人、科沃斯亲宝系列——多功能家庭服务机器人。公司自2006年底建立了自主品牌“科沃斯”，在全国设立八个大区办事处，并在全国各省市的一级城市建立了销售渠道，现拥有近600家门店。自2010年2月开始，公司拉开了以“科沃斯”自主品牌出口的序幕，目前“科沃斯”已销往法国、瑞士、西班牙、加拿大和北欧等多个国家和地区，并在德国成立了欧洲分公司。 2、北京利而浦电器有限责任公司 北京利而浦电器有限责任公司成立于1998年，于2000年推出全球第一台智能扫地机，正式踏入清洁行业；2003年在中国率先推出智能吸尘器（保洁机器人），目前其旗下品牌福玛特（FMART）已成为全球家用智能清洁业的一线领先品牌，产品涵盖自动清洁机、保洁机器人、吸尘器、超声波清洗机、无叶风扇、感应垃圾桶等小家电，推动并引领着家用智能清洁技术的不断创新与发展潮流。其中，福玛特超薄保洁机器人FM-008，厚度只有9.0cm，装有21个红外感应器，具备自动清扫功能，适用于地砖、地板、短毛地毯等环境。 3、深圳市银星智能科技股份有限公司 深圳市银星智能科技股份有限公司成立于2005年，是深圳银星集团旗下重点发展产业公司，年产值达2.5亿元，自主研发高端家庭服务机器人产品，公司旗下拥有kv8系列和卡琳娜（CLEANNA）两大品牌家庭清洁机器人。其中kv8系列智能吸尘器有XR-210、M-288、M-388、M-488、M-588、M-788等型号产品；型号为XR210B的卡琳娜智能吸尘器净重3.2Kg，具备吸尘、扫地、拖地、杀菌、净化空气五合一功能，适用于瓷砖、木地板，短毛地毯、油布等多环境。