中国于2021年正式实施的新国标GB/T 39405-2020从五个维度对机器人进行分类。根据应用领域，机器人可分为五大类，其中公共服务机器人是和工业机器人相对应的一大类别；根据服务对象的不同，公共服务机器人还可以分为餐饮、讲解引导、多媒体、其他公共服务机器人等。

中国公共服务机器人产业链上游分析

运动控制、环境感知与人机交互是公共服务机器人三大核心技术模块

【资料图】

中国公共服务机器人包含三大核心技术模块： 环境感知 、 运动控制 和 人机交互 。

环境感知 模块主要依靠如激光雷达、毫米波雷达、摄像头等各类传感器，实现对内外部环境状态信息的获取，以控制与决策提供数据依据；

运动控制 模块主要依靠控制器、伺服系统、减速机、芯片等硬件实现派发的位置指令、速度指令；

人机交互 模块主要依靠多模态信息理解交互技术，对输入信号作出反馈，满足使用者的意图。

其中，人机交互和其他基础软硬件基本实现自研。以往，环境感知和运动控制模块会有部分企业选择外采，但随着技术的进步以及成本考虑，现在多数机器人企业也实现了环境感知和运动控制模块的自研。

公共服务机器人产业链上游图谱

环境感知模块中基于激光雷达或视觉传感器的SLAM算法是核心

环境感知技术作为公共服务机器人中最重要的技术模块之一，与机器人的地图构建、运动控制等功能密不可分。环境感知是机器人 “感知+运控+ 交互” 技术体系中的基础和前提。

环境感知模块的基础硬件是各类不同的传感器，他们充当了机器人的五官，收集不同的测量信息；SLAM算法（Simultaneous Localization and Mapping）用于融合收集的信息数据，以确定机器人在未知环境中的位置，并构建一张环境地图，通过SLAM技术机器人可以在未知环境中进行自主探索和导航。

环境感知的核心SLAM算法基本结构可分为前端和后端

不同SLAM算法的具体细节会有所不同，但是基本结构类似，可分为前端和后端。以谷歌开发的二维SLAM算法Cartographer为例：算法在前端完成占据栅格地图的构建，得出激光雷达扫描帧的最佳位姿后，将扫描帧插入到子地图中，得到局部优化的子地图并记录位姿；后端根据扫描帧间的 位姿关系进行全局的地图优化，得出闭环扫描帧在全局地图中的最佳位姿。

传感器种类多样，激光雷达与摄像头是两类机器人感知方案的核心硬件

机器人实现自主移动功能的方式与自动驾驶场景类似，大多通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、GPS这五类传感器及其之间组合。

机器人感知方案分为 视觉感知 与 激光雷达 两种，纯视觉感知核心为机器视觉，利用摄像头实现环境扫描，而激光雷达可在现有技术条件下实现快速3D建模，精准还原环境信息。

公共服务机器人对激光雷达性能要求不高，对成本较为敏感

激光雷达（Light Detection And Ranging，简称“LiDAR”）即光探测与测量，是一种集激光、全球定位系统（GPS）和 IMU（Inertial Measurement Unit，惯性测量装置）三种技术于一身的系统，用于获得数据并生成精确的DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）。精准、快速、高效是激光雷达的最大优势，测距精度达厘米级。

激光雷达下游应用主要集中于 无人驾驶 （L4&L5）、 高级辅助驾驶 （L3&L2）、 车联网 与 机器人 四大领域。公共服务机器人市场对激光雷达的性能要求低，但成本敏感度高。

应用于机器人的激光雷达未来增速高，中国企业在全球激光雷达市场具备份额优势

中国激光雷达厂商业务布局触及海外市场，虽然激光雷达主要市场集中于智能驾驶领域，但中国机器人领域激光雷达市场规模未来到2025年可达93亿元人民币。

激光雷达未来发展将着重于 降低元器件数量和复杂度以达到简化供应链与降低成本的目的 ，目前在中国市场中禾赛科技与速腾聚创能够与海外供应商分庭抗礼，具有一定市场份额优势。

禾赛科技，全球化的激光雷达研发与制造企业

禾赛科技产品广泛应用于支持高级辅助驾驶系统（ADAS）的乘用车和商用车，以及自动驾驶汽车，也致力赋能各类机器人应用，例如无人配送车和封闭区域内的物流机器人等。

截至2022年底，禾赛科技的激光雷达产品累计交付量超过10万台，客户包括全球主流汽车厂商、自动驾驶和机器人公司，遍及全球40个国家、90多个城市。

摄像头是实现机器视觉的核心传感器，主要可分为四类

摄像头可以说是公共服务机器人的“眼睛”，是实现机器视觉功能的核心传感器，主要可分为普通单目、单目结构光、普通双目、 单目ToF、双目结构光以及普通双目摄像头。

摄像头的下游应用行业与场景十分广泛，随着深度学习、3D视觉技术、高精度成像技术和机器视觉互联互通技术的持续发展，机器视觉的性能优势将进一步加大，在机器人上的应用有望快速发展。

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