智能巡檢機(jī)器人是特種機(jī)器人的一種，一般是基于感知、認(rèn)知（或者決策）、執(zhí)行三個核心要素，在某種特定環(huán)境（高危、艱苦、人工作業(yè)有短板）進(jìn)行智能化巡檢的應(yīng)用型機(jī)器人。

目前，智能巡檢機(jī)器人可以分為三大類：“地派”、“天派”和“水派”智能巡檢機(jī)器人，分別應(yīng)用在不同的細(xì)分行業(yè)中。

地派---無軌智能巡檢機(jī)器人和有軌智能巡檢機(jī)器人

無軌智能巡檢機(jī)器人一般采用組合SLAM技術(shù)，對復(fù)雜環(huán)境實時自適應(yīng)地圖構(gòu)建，實現(xiàn)高精度定位與導(dǎo)航，采用可見光相機(jī)、紅外成像儀、拾音器等多傳感器融合技術(shù)，實現(xiàn)表計識別、設(shè)備狀態(tài)識別、紅外測溫及三相比對、環(huán)境檢測等功能。無軌智能巡檢機(jī)器人主要引用與室外設(shè)備巡檢，以及室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜的設(shè)備巡檢，主要應(yīng)用行業(yè)為：電力、數(shù)據(jù)機(jī)房、安防等。

無軌智能巡檢機(jī)器人

有軌智能巡檢機(jī)器人一般采用軌道移動方式，搭載高清攝像機(jī)、紅外熱成像儀、拾音器等設(shè)備。隨著城市的高速發(fā)展，除了基礎(chǔ)的地上軌道交通以外，充分和高效利用城市地下通道資源成為城市發(fā)展的必須。有軌智能巡檢機(jī)器人主要運(yùn)用于內(nèi)部環(huán)境封閉，人工難以實現(xiàn)全天實時監(jiān)控，但布局較為簡單的隧道場景。目前主要應(yīng)用行業(yè)：電力、低下軌道交通等。

有軌智能巡檢機(jī)器人

天派---智能巡檢無人機(jī)

無人機(jī)是無人駕駛飛機(jī)（UnmannedAerial Vehicle）的簡稱，是利用無線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置的不載人飛機(jī)。無人機(jī)可以在無人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，可以被看做是“空中機(jī)器人”。無人機(jī)具有設(shè)計靈活、體積小、重量輕；續(xù)航時間長，空間利用率高，載荷能力強(qiáng)；安全系數(shù)高，自主控制能力強(qiáng)；無人員傷亡，可在高風(fēng)險空域飛行等優(yōu)點。這類機(jī)器人需要額外關(guān)注自動飛行技術(shù)、充電技術(shù)。

無人機(jī)按技術(shù)特征可分為固定翼機(jī)、多旋翼機(jī)、無人直升機(jī)、無人飛艇、無人傘翼機(jī)。當(dāng)前的無人機(jī)市場以固定翼和多旋翼無人機(jī)為主，其主要特點為：

固定翼無人機(jī)

多旋翼（多軸）無人機(jī)

中國目前在無人機(jī)方向發(fā)展領(lǐng)先世界（以大疆為代表），無人機(jī)商業(yè)化應(yīng)用場景也及其多。但目前來看，無人機(jī)商用的主要場景集中在：電力輸電線路巡檢、城市綜合治理巡檢、交通應(yīng)急巡檢。

水派---水下智能巡檢機(jī)器人

水下智能巡檢機(jī)器人主要解決人體無法長時間作業(yè)及不能下水的安全限制，降低人員傷亡，提高檢測效率、監(jiān)測范圍、數(shù)據(jù)化及信息的實時性，降低檢測成本。由于水下環(huán)境較為復(fù)雜，目前水下智能巡檢機(jī)器人還是以人工操作為主。主要應(yīng)用行業(yè)在漁產(chǎn)、水電站維護(hù)巡檢、水下科考、海洋探索等。這類機(jī)器人需要額外關(guān)注防水密封能力、水下圖像識別：解決感光畸變和折射問題。

智能巡檢機(jī)器人主要應(yīng)用行業(yè)及市場分析

可以看出，目前是市場上的智能巡檢機(jī)器人以地派規(guī)模占領(lǐng)主要市場份額，以下是智能巡檢機(jī)器人（以地派為主）的主要應(yīng)用行業(yè)分析。電力巡檢機(jī)器人市場規(guī)模隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和電力需求的不斷增加，電力用戶對于供電安全性、穩(wěn)定性和可靠性要求不斷升級。為了更好的滿足電力用戶需求，同時盡可能降低檢修的成本，兩大電力公司從“十一五”時期開始逐步加大了對電力設(shè)備狀態(tài)檢測、監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)和試點力度，從而替代以人工巡檢為主的巡檢方式。然而，現(xiàn)有的巡檢方式和技術(shù)與電力生產(chǎn)的安全性要求相比仍有相當(dāng)?shù)木嚯x，因此，通過電力智能巡檢機(jī)器人取代人工巡檢，實現(xiàn)電力檢測、運(yùn)維功能，具有重要意義。

電力智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用的核心場景2019年全國變電站數(shù)量分別為3.7萬個，按照每臺75~100萬的均價計算，市場容量約為277~370億人民幣（100%滲透率），變電站室內(nèi)導(dǎo)軌巡檢機(jī)器人按照每臺30~50萬的均價計算，市場容量約為111~185億人民幣（100%滲透率）。變電站巡檢機(jī)器人整體行業(yè)規(guī)模400~550億元。配電站一般是指10kv及以下安裝有配電屏柜對負(fù)荷進(jìn)行分配、供給的場所，廣泛分布在住宅小區(qū)、商業(yè)中心、辦公樓宇中。根據(jù)統(tǒng)計，一般一個地級市配電站數(shù)量從500座至5，000座不等，直轄市、省會城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市數(shù)量較多，小城市、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)城市則較少?？紤]到不同城市規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距，以及“十三五”期間國家大力開展智能配電網(wǎng)建設(shè)等因素，按平均每個地級市1，000座配電站估計，全國297個地級以上城市（含4個直轄市）大約擁有配電站30萬座。由于配電站智能巡檢機(jī)器人目前尚未列入國家電網(wǎng)集中采購名錄，若假設(shè)20%配電站采用智能化巡檢設(shè)備，則也有接近6萬個配電站需要采購智能巡檢機(jī)器人，假設(shè)單臺配電站巡檢機(jī)器人售價30~50萬，這部分市場潛在規(guī)模也有200~300億元。目前變電站巡檢機(jī)器人的上市公司和準(zhǔn)上市公司已經(jīng)很多，基本以區(qū)域為劃分，投資機(jī)會不大。變電站巡檢機(jī)器人主要公司如下表所示。

安防巡檢機(jī)器人市場規(guī)模安防巡檢機(jī)器人以識別系統(tǒng)、仿神經(jīng)分析系統(tǒng)和反制系統(tǒng)為主，屬于人工智能安防范疇。識別系統(tǒng)通過毫米波雷達(dá)、紅外熱成像、人臉識別等探測系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過機(jī)器人大腦—“仿神經(jīng)智能分析模塊”進(jìn)行智能化分析，對觸犯規(guī)則的目標(biāo)通過反制系統(tǒng)進(jìn)行諸如噴射抓捕網(wǎng)、催淚瓦斯等智能處理。安防機(jī)器人主要用于對油田、監(jiān)獄、海關(guān)、港口、軍事警戒區(qū)、重大危險源等重要安保防護(hù)單位的周界、邊界防護(hù)、可代替或協(xié)助人類進(jìn)行安防、巡查、反制等方面的工作。2016年是AI+安防商業(yè)化元年，2018年，我國AI+安防軟硬件市場規(guī)模達(dá)到135億元，部分頭部安防廠商AI業(yè)務(wù)在總營收中占比從大約4%提升至超過8%，部分典型AI公司安防業(yè)務(wù)則占接近一半的營業(yè)收入。2018年城市公共安防中AI滲透率達(dá)到2.6%。預(yù)計2022年G端與B端市場規(guī)模有望突破700億元。2019年市場仍將保持高增速，到十三五收官之年2020年增速開始穩(wěn)定，屆時市場規(guī)模可達(dá)到453億元（城市公共安防AI滲透率達(dá)到11%），2022年市場規(guī)模有望突破700億元（城市公共安防AI滲透率達(dá)到25%），從2017年到2022年CAGR達(dá)到78.3%。2017-2022年中國AI+安防市場規(guī)模：

2018年市場規(guī)模中，視頻監(jiān)控占比近90%，中心側(cè)份額最大（中心側(cè)包括分析服務(wù)器、技術(shù)服務(wù)、系統(tǒng)平臺等，邊緣側(cè)指智能化一體機(jī)、智能NVR、人臉識別盒子等產(chǎn)品，端側(cè)指AI攝像機(jī)產(chǎn)品）。安防智能機(jī)器人占比僅1.5%，市場規(guī)模僅2億元。由于傳統(tǒng)靜態(tài)安防技術(shù)體系過于成熟，已難以取得新的突破，為此安防企業(yè)紛紛緊跟人工智能技術(shù)的進(jìn)步與革新步伐，開始嘗試人工智能技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用探索，通過技術(shù)融合創(chuàng)新逐步衍生出安防機(jī)器人等一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和新服務(wù)模式，持續(xù)引領(lǐng)安防機(jī)器人由概念機(jī)、實驗機(jī)向?qū)嵉貓鼍奥涞?。按?020年智能安防市場450億，安防機(jī)器人占比3%計算，2020年安防巡檢機(jī)器人市場13.5億元。交通巡檢機(jī)器人市場規(guī)模無人機(jī)指揮交通巡檢的主要應(yīng)用場景包括：高速公路&服務(wù)站，市區(qū)郊區(qū)道路，交通樞紐，核心價值在于：快速到達(dá)事故現(xiàn)場；喊話指揮，減少二次事故；緩解交警不足壓力；遠(yuǎn)程處理事故&勸阻違章。智慧高速公路和智慧城市交通是智慧交通最大的兩個細(xì)分市場，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017 年中國智能交通市場規(guī)模為 1167.1 億元，其中城市智能交通市場規(guī)模為 470.1 億元，占比為 34.88%；高速公路智能交通市場規(guī)模為 409 億元，占比為 35.04%。值得注意的是，指揮交通的核心是交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通指揮與誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通違章管理、不停車收費(fèi)系統(tǒng)、智能化停車場管理系統(tǒng)，前三項主要靠視頻監(jiān)控解決，而且城市交通涉及到較為嚴(yán)格的航線管理，目前交通巡檢機(jī)器人的可行性較低，市場規(guī)模極小。

智能巡檢機(jī)器人行業(yè)發(fā)展趨勢首先，機(jī)器人平臺化趨勢日趨明顯，隨著產(chǎn)品不斷趨于成熟，機(jī)器人結(jié)構(gòu)功能趨于一致，機(jī)器人軟件核心功能趨于標(biāo)準(zhǔn)化，用戶接口及應(yīng)用趨于平臺化。其次，由“感知”向操作、協(xié)作發(fā)展，隨著智能巡檢機(jī)器人的成熟使用，具備更多感知、操作及人機(jī)協(xié)作功能的智能機(jī)器人將會是未來的發(fā)展方向。再次，物聯(lián)網(wǎng)帶來的單體智能向系統(tǒng)智能化發(fā)展，巡檢機(jī)器人從單體智能的角度來看，單體智能目前已經(jīng)趨于平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，而多體智能則將成為行業(yè)發(fā)展的趨勢，促進(jìn)系統(tǒng)整體優(yōu)化提升，為運(yùn)維系統(tǒng)帶來新的發(fā)展。最后，多模態(tài)數(shù)據(jù)融合呈現(xiàn)多樣化價值應(yīng)用，具體情況如下：（1）工作環(huán)境數(shù)據(jù)；（2）設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷與預(yù)警；（3）運(yùn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與管理（運(yùn)維平臺）。隨著智能巡檢機(jī)器人行業(yè)的不斷成熟，對數(shù)據(jù)的選擇性應(yīng)用已成為趨勢，也進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)采集的有效性和應(yīng)用價值。人工智能引領(lǐng)行業(yè)快速發(fā)展此外，未來隨著各行業(yè)的發(fā)展以及智能化、自動化水平的提升，機(jī)器人將成為重要的載體和工具，是信息獲取和運(yùn)維的重要手段。此外，由于機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展以及人工智能水平的不斷提升，機(jī)器人將會走向多種應(yīng)用場合，實現(xiàn)更為復(fù)雜、多樣的任務(wù)，包括維修維護(hù)、消防安全、操作運(yùn)行等工作，滿足無人值守、協(xié)同操作等更為智能的運(yùn)維及管理功能。智能巡檢機(jī)器人無論在機(jī)器人自主移動、控制與驅(qū)動、定位導(dǎo)航以及傳感器數(shù)據(jù)采集、圖像處理、語音采集與處理、專家系統(tǒng)分析與決策、大數(shù)據(jù)分析等方面都用到人工智能技術(shù)，換一個角度來說，人工智能在每一個領(lǐng)域的突破和發(fā)展，都會對智能巡檢機(jī)器人核心功能、平臺特性、數(shù)據(jù)運(yùn)維管理、專家決策與預(yù)警等起到推動作用。進(jìn)一步來說，從以下幾個方面會受到相應(yīng)人工智能發(fā)展的影響：（1）環(huán)境智能監(jiān)控；（2）機(jī)器人即時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）；（3）機(jī)器人控制與決策；（4）機(jī)器人數(shù)據(jù)采集與處理；（5）大數(shù)據(jù)平臺與專家系統(tǒng)。
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