公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及風險分析

許文倩

關(guān)鍵詞：公共服務(wù)機器人，安全風險，測試，產(chǎn)品質(zhì)量

0引言

公共服務(wù)機器人作為機器人的重要分支，能夠快速提升工作效率、優(yōu)化公共場所服務(wù)體驗。但是公共服務(wù)機器人大多使用在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，不可預知的因素多，從而影響產(chǎn)品安全使用；加之公共服務(wù)機器人是新興產(chǎn)品，標準大大滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展；產(chǎn)品設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)缺少標準支撐；市場對于公共服務(wù)機器人的監(jiān)管還不夠完善；市面上的公共服務(wù)機器人質(zhì)量參差不齊等問題。因此，本文通過分析公共服務(wù)機器人市場發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)風險，列舉出相關(guān)檢驗檢測參考標準方案，為產(chǎn)品優(yōu)化提供參考建議。

1公共服務(wù)機器人市場發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國家政策對機器人細分領(lǐng)域支持力度不斷加大，核心硬件國產(chǎn)化進程不斷提速，智能制造應用端巨頭開始入局，公共服務(wù)機器人行業(yè)價值日益凸顯。后疫情時代，公眾的工作和生活習慣發(fā)生了顯著改變，無接觸服務(wù)需求量顯著增加，公共服務(wù)機器人在市場的接受度與需求不斷擴大，現(xiàn)已廣泛應用于商場、銀行、酒店、醫(yī)院、政務(wù)大廳等公共服務(wù)領(lǐng)域，如：在展覽會上提供迎賓服務(wù)、在政府大廳負責接待服務(wù)、在旅游景點提供導覽服務(wù)等。目前常見的公共服務(wù)機器人按其使用用途可分為餐飲機器人、講解導引機器人、多媒體機器人、公共游樂機器人、公共代步機器人和其他公共服務(wù)機器人[1]。

從技術(shù)發(fā)展來看，公共服務(wù)機器人產(chǎn)品技術(shù)不斷迭代，國內(nèi)廠商自主研發(fā)能力不斷提升。現(xiàn)階段國內(nèi)廠商已經(jīng)實現(xiàn)了視覺傳感器、SLAM系統(tǒng)、底盤技術(shù)、操作系統(tǒng)等核心技術(shù)領(lǐng)域的國產(chǎn)化。人工智能技術(shù)的不斷突破也為服務(wù)機器人提供了更加強大的能力。這些技術(shù)從語音識別和合成、計算機視覺、決策到控制等多個方面進一步為公共服務(wù)機器人賦能。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，公共服務(wù)機器人市場正在迅速擴大。根據(jù)億歐智庫數(shù)據(jù)顯示，商用清潔、終端配送、講解引導是目前公共服務(wù)機器人市場主要組成部分，到2025年，預計三者市場規(guī)模之和為1159.6億元。國際機器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布的世界服務(wù)機器人報告顯示，2016年以來，全球服務(wù)機器人的市場規(guī)模逐年擴大，年均增速達23.8%，2021年達到了125.2億美元，2023年市場規(guī)模有望突破201億美元[2]。

從產(chǎn)業(yè)應用來說，公共服務(wù)機器人的應用前景廣闊，在各個行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。疫情期間，公共服務(wù)機器人承擔了導診、配送化驗單、送藥、送餐進隔離區(qū)、消毒、清潔、回收醫(yī)療垃圾、宣傳防疫知識等工作，“無接觸配送”使得公共服務(wù)機器人成為了剛需。后疫情時代，在酒店、商場等場所也都能看到公共服務(wù)機器人的身影，隨著社會服務(wù)成本增加，助老陪護公共服務(wù)機器人需求增長迅速，各大服務(wù)機器人廠商積極布局餐飲、酒旅、金融服務(wù)、醫(yī)療、倉儲物流等行業(yè)，其中酒店旅游行業(yè)滲透率最高，倉儲物流行業(yè)潛力最大。與此同時，各大服務(wù)機器人廠商也積極地布局海外，未來3～5年注重技術(shù)融合以及貼近需求的公共服務(wù)機器人將逐漸形成一個比較大的市場[3]。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模分布呈現(xiàn)以華東、中南、華北地區(qū)為核心的發(fā)展態(tài)勢，西南、東北、西北地區(qū)目前的產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小。公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)主要分布在廣東、福建、上海、浙江、江蘇等省市，已形成一個較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。上游企業(yè)主要為生產(chǎn)機器人所需零部件的零部件供應商或材料供應商。其中，主要零部件包括電子元器件、塑料橡膠、電機、電池、傳感器、金屬件等。中游制造環(huán)節(jié)包括總裝廠、操作系統(tǒng)提供商、云系統(tǒng)提供商等。產(chǎn)業(yè)鏈下游則是在應用領(lǐng)域，包括商場、酒店、政務(wù)大廳等場所。下游產(chǎn)品面向各個細分的服務(wù)領(lǐng)域，例如：獵戶星空公司的重載型遞送服務(wù)機器人“豹小遞Max”為武漢火神山醫(yī)院提供醫(yī)療物資運輸、藥品運送、化驗單遞送等服務(wù)。普渡科技、云跡科技公司先后推出重載型遞送服務(wù)機器人、餐廳服務(wù)機器人、酒店遞送機器人等多種類產(chǎn)品，廣泛應用于連鎖餐廳、酒店等場景。此外，阿里、京東也相繼推出無人配送小車，助力各類智慧產(chǎn)業(yè)園實現(xiàn)無人配送[4-7]。

2公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)風險

當前，公共服務(wù)機器人應用范圍不斷擴大，各類企業(yè)對公共服務(wù)機器人投入增加，除了政策利好因素外，還能解決單一、重復、枯燥的工種的招工困難問題。塑造品牌形象，促進用戶消費。當品牌貼上“機器人”的標簽，無論是抱有獵奇心理的新客戶，還是偏愛機器人的舊客戶，在做消費決策時都會對其有一定的傾斜。但是，由于公共服務(wù)機器人大多數(shù)需要與人交互，特別是運行于家庭及公共環(huán)境中的服務(wù)機器人，其面對的人群包括老人、兒童、殘疾人等弱勢群體，在此類復雜非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中，公共服務(wù)機器人可能存在以下風險。

在運動性能方面，公共服務(wù)機器人通常需要能夠適應包括室內(nèi)、室外、樓梯等不同的環(huán)境。然而，目前部分機器人的移動性能以及定位導航性能在實際應用過程中與產(chǎn)品設(shè)計要求存在一定的差距，從而導致路徑規(guī)劃不準確、避障效果不佳等問題，嚴重時可出現(xiàn)人員撞擊誤傷等問題。此外，在操作控制方面，由于當前采用的自然語言處理、語音識別、手勢識別等控制算法的精確度不夠高，因此在實際應用中，這些技術(shù)的精確度受到多種因素的影響，導致出現(xiàn)工作失誤的情況。

在電氣機械安全方面，公共服務(wù)機器人工作環(huán)境多變，零部件種類繁多，誤操作以及防護不到位等不安全現(xiàn)象頻發(fā)；市面上定制化公共服務(wù)機器人廠家對標準理解不夠深入，存在由于部分安全性標識缺失或不明確，導致日常操作使用危險系數(shù)增加；電池材料不過關(guān)、動力電池系統(tǒng)拼裝布局缺陷、使用中過充過放等隱患頻發(fā)，嚴重時可能引起熱失控甚至導致起火自燃。因此，為了保障機器人安全使用，可靠性和穩(wěn)定性更需要進行詳細考量。

在電磁兼容方面，微小的電磁干擾可能就會導致嚴重的系統(tǒng)故障。公共服務(wù)機器人產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜、集成度高，一方面，外部環(huán)境的電磁干擾容易致使機器人性能下降，機器人失控、無法正常工作的現(xiàn)象時有發(fā)生。另一方面，服務(wù)機器人本身也存在對周邊環(huán)境的電磁干擾，從而影響其他設(shè)備的正常運行，特別是在銀行、政府機構(gòu)、醫(yī)院等重要應用領(lǐng)域?qū)﹃P(guān)鍵設(shè)備造成系統(tǒng)性事故，將會導致難以估量的損失。因此，在這些地方使用的公共服務(wù)機器人必須具有更高的電磁兼容性。

此外，在軟件安全方面，公共服務(wù)機器人使用過程中可能會收集和存儲用戶的個人信息，例如：聲音、圖像等。然而，當前大部分公共服務(wù)機器人都采取定制化服務(wù)，當前系統(tǒng)主要側(cè)重于滿足用戶需求，但在隱私保護方面存在明顯不足。目前尚未建立完善的隱私保護機制，同時未能明確告知用戶數(shù)據(jù)收集和使用的目的，導致存在隱私泄露的風險。

3公共服務(wù)機器人風險測試研究

雖然公共服務(wù)機器人發(fā)展勢頭猛烈，但是質(zhì)量狀況仍然堪憂。目前公共服務(wù)機器人標準體系并不完善，企業(yè)對相關(guān)標準理解不足，消費者關(guān)于服務(wù)機器人產(chǎn)品的投訴屢見不鮮。因此，可從運動性能、電氣機械安全、電磁兼容、軟件安全等測試入手，進一步規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量要求，從而避免相關(guān)風險隱患。

在運動性能方面，測試重點在于實際環(huán)境模擬。為保障公共服務(wù)機器人能順利完成預定任務(wù)，針對直線行駛、轉(zhuǎn)彎半徑、爬坡越障、定位精度等可進行模擬環(huán)境布置以及障礙物的設(shè)計選擇。測試過程中應有專業(yè)操作人員進行配合，保障機器人在實際應用中行駛機的機動性、靈活性以及在外界干擾下的穩(wěn)定性和魯棒性。

在電氣機械安全方面，著重考慮可能的故障條件以及隨之引起的故障，例如：誤用、溫度、海拔、污染、濕度、電網(wǎng)電源的過電壓和通信網(wǎng)絡(luò)的過電壓等外界影響以及由于制造誤差或在制造、運輸和正常使用中由于搬運、沖擊和運動引起的變形而可能發(fā)生的性能變化。因此，可測試在極端環(huán)境下的絕緣電阻、電氣間隙和爬電距離、過電流保護、接地保護、外殼防護等設(shè)備穩(wěn)定性參數(shù)并檢查說明書或銘牌中的詳細參數(shù)以及操作說明，確保操作人員對產(chǎn)品進行進一步的了解。此外，由于公共服務(wù)機器人適用于人機交互環(huán)境中，存在人體與服務(wù)機器人可觸及部位之間的機械接觸。因此，需進一步考慮服務(wù)機器人結(jié)構(gòu)、危險的運動部件防護、安全功能、穩(wěn)定性、電池安全性設(shè)計與測試要求。在電池性能檢測方面，廠家應選擇穩(wěn)定可靠的電池產(chǎn)品，依據(jù)產(chǎn)品電池類型，按要求進行電路安全實驗，從而保障電池的耐久性及可靠性。

在電磁兼容方面，為避免公共服務(wù)機器人在工作過程中產(chǎn)生電磁輻射以及可能對其他電子設(shè)備造成干擾。因此，依據(jù)產(chǎn)品功能與使用環(huán)境，測量機器人工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射的強度、頻率范圍等參數(shù)，評估其對周圍環(huán)境的干擾程度；為防止其在復雜的工況中受到來自外部的電磁脈沖、靜電放電等電磁干擾，可模擬靜電放電、電磁脈沖等電磁干擾源，觀察機器人在這些干擾下的工作表現(xiàn)，對其抗干擾能力做進一步評估。

在軟件安全方面，一是需要重點關(guān)注功能模塊的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)并解決潛在的軟件缺陷和系統(tǒng)故障，避免因系統(tǒng)崩潰、功能失效等引起的異常動作、異常行動軌跡、異常聲音或者危險行為未提醒等對用戶造成人身及生命方面的傷害。二是需要關(guān)注軟件安全方面的產(chǎn)品風險。公共服務(wù)機器人可能涉及用戶的個人信息和隱私數(shù)據(jù)的采集風險，如：語音記錄、攝像頭圖像采集等。如果軟件安全性存在漏洞，攻擊者可能通過入侵、數(shù)據(jù)泄露或操縱機器人的行為，對用戶造成侵害和損害。因此，通過系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全及個人隱私信息保護等軟件安全測試，可以發(fā)現(xiàn)并修復潛在的漏洞和安全隱患，確保用戶的隱私得到有效保護。

由于當前公共服務(wù)機器人相關(guān)標準并不完善且企業(yè)標準認知度不高，關(guān)于公共服務(wù)機器人領(lǐng)域的標準建立尚在起步階段，可依據(jù)的國家標準較少。現(xiàn)行的國家標準發(fā)布時間較晚，且多為非強制性標準。此外，公共服務(wù)機器人的細分領(lǐng)域應用較多，各個領(lǐng)域需求的重要參數(shù)方面缺乏相應的標準支撐，部分現(xiàn)行國家標準約束性條件不夠完整。因此，針對公共服務(wù)機器人異常情況可參考機器人、服務(wù)機器人、移動智能終端等相關(guān)標準，進一步對其運動安全性能、電磁兼容、電氣機械安全以及軟件安全等項目優(yōu)化分析，參考標準詳見表1。

4結(jié)語

隨著公共服務(wù)機器人不斷融入日常生活，相關(guān)質(zhì)量要求也需要不斷提升。因此，在繼續(xù)夯實現(xiàn)有服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的同時，應加強服務(wù)機器人質(zhì)量的監(jiān)管，建立完善的標準檢測認證體系，從機器人的穩(wěn)定性、可靠性和適用性等源頭上把控產(chǎn)品安全，從而確保未來的公共服務(wù)機器人能夠更好、更安全地服務(wù)我們的生活。