（1）服务机器人概述

按照国际机器人联盟（IFR）的分类，机器人一般分为工业机器人和服务机器人。工业机器人是指集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备，可以替代人工从事上下料、锻造切割、焊接、喷涂、装配、码垛等工业生产作业工作；服务机器人是除工业机器人以外的，用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人的统称。

服务机器人应用范围很广，涵盖了维护、保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等领域。服务机器人根据应用场景的不同又可分为家用机器人和专业机器人两大类。常见的家用服务机器人有扫地机器人、娱乐机器人、烹饪机器人等；常见的专业服务机器人包括国防机器人、农场机器人、医疗机器人、电力机器人等。亿嘉和目前主营产品电力智能巡检机器人属于专业服务机器人范畴。

服务机器人萌芽于上世纪90年代，2000年至2010年为起步阶段，2011年至今，服务机器人呈爆发式增长，发达国家将服务机器人产业的发展上升到国家战略高度，给予充分的政策和资金支持，发展中国家也逐渐进入服务机器人的研发与生产领域。

相比工业机器人，服务机器人属于新兴行业，全球规模较大的服务机器人企业产业化历史也多在5-10年，大量公司仍处于前期研发阶段；另一方面，服务机器人更加靠近下游终端消费者且应用场景千差万别，客户群体更加广泛；因此，服务机器人的市场空间比工业机器人更加广阔。

从全球范围来看，世界各国纷纷将突破服务机器人技术、发展服务机器人产业摆在本国科技发展的重要战略地位。随着信息网络、传感器、智能控制、仿生材料等高新技术的发展，以及机电工程与生物医学工程等的交叉融合，使得服务机器人技术发展呈现三大态势：1）服务机器人由简单机电一体化装备向以生机电一体化和智能化等方面发展；2）服务机器人由单一作业向群体交流、远程学习和网络服务等方面发展；3）服务机器人由研制单一复杂系统向将其核心技术、核心模块嵌入于先进制造等相关装备方面发展。

目前世界上有至少48个国家在发展机器人，其中约25个国家400多家企业已涉足服务机器人领域，技术处于前列的国家主要有美国、法国、德国、日本和韩国等。根据IFR统计，2012-2015年全球服务机器人销量复合增速已高达19%，2015年全球专业服务机器人总销售额为46亿美元，较2014年同比上升14%；总销量约4.11万台，较2014年同比上升25%。预计未来三年内（2016-2018），全球范围内将新增专业服务机器人33.32万台，总价值约231亿美元。根据IFR预测，到2017年，全球服务机器人产值有望达到500-700亿美元，产值和市场占有率都将超过工业机器人，成为机器人行业的主角。

从我国范围来看，我国服务机器人市场起步较晚，加之我国城乡居民消费能力不高，服务机器人市场渗透率较低。2016年3月，为了促进我国机器人产业实现持续健康快速发展，工信部、发改委和财政部联合发布了《机器人产业发展规划（2016-2020年）》，提出了今后五年我国机器人产业的主要任务，包括推进重大标志性产品率先突破、大力发展机器人关键零部件、强化产业创新能力、着力推进应用示范和积极培育龙头企业。随着《战略性新兴产业“十三五”发展规划》、《机器人产业发展规划（2016-2020年）》等新的促进产业结构调整和智能制造政策的酝酿出台，预计未来制造业、电力、家政、医疗健康等方面对专业机器人的需求量会不断增长，机器人产业将迎来新的巨大的发展空间，自主品牌机器人将进一步发展壮大。

（2）专业服务机器人概况

近年来，世界各国主要研发的专业服务机器人重点在医疗、物流、军事、极限环境等特殊领域。考虑到特殊领域的工作环境条件往往比较恶劣或者具有危险性，对专业服务机器人具有需求刚性。因此，未来特殊工作环境的应用场景将会不断催生出专业服务机器人新品种。

目前，国内外专业服务机器人行业部分较为知名的企业代表如下：

（3）专业服务机器人应用于电力智能运维检测领域的情况

在电力系统中，由于电能生产、输送、分配和使用的连续性，对系统中各设备单元的安全可靠运行都有很高的要求。特别是随着电力工业向着大机组、大容量、高电压的迅速发展，保障设备运行的可靠性更成为安全生产的突出课题。因此，电力设备的运维检测，特别是一些先进技术、方式、方法在设备故障诊断中的应用也越来越受到普遍的重视，取得的经济效益也越来越明显。

电力设备的运维检测是指通过对电力设备的运行状态进行检测或监测，获取电力设备状态信息，及时发现各种劣化过程的发展状况，并在可能出现故障或性能下降到影响正常工作前，及时进行维修、更换，从而保障整个电网运行的安全性、稳定性和可靠性。

电力设备的运维检测手段主要包括带电人工检测、带电在线监测和离线检测等三种。其中，带电人工检测一般采用便携式检测设备，对运行状态下的电力设备进行的现场检测；带电在线监测一般采用相关设备或仪器，安装在被监测环境中，用来对被监测设备进行不间断实时的在线监测；而离线检测则一般通过定期对停止运行的设备进行规定项目的检查，发现设备的问题和隐患。

随着我国国民经济的快速发展和电力需求的不断增加，电力用户对于供电安全性、稳定性和可靠性要求不断升级。为了更好的满足电力用户需求，同时尽可能降低检修的成本，两大电力公司从“十一五”时期开始逐步加大了对电力设备状态检测、监测技术的研发和试点力度，从而替代以人工巡检为主的巡检方式。然而，现有的巡检方式和技术与电力生产的安全性要求相比仍有相当的距离，因此，通过电力智能巡检机器人取代人工巡检，实现电力检测、运维功能，具有重要意义。

智能电力巡检机器人是国家电网智能化管理要求下，输、变、配环节实现无人化、运维一体化建设的重要内容，大大提升运维检测效率，覆盖面广，结合大数据专家后台实现变电站、配电站智能化运行，提升电网智能化。

传统的变电站、配电站巡视主要通过人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对相关设备进行以简单定性判断为主的检查，该方式除了对劳动力要求较高外，还存在巡检不到位，巡检结果无法数字化等缺陷，不符合智能电网的发展方向。而智能巡检机器人集最新的机电一体化和信息化技术于一身，采用自主或远程遥控方式，克服了传统的人工巡视电力线路及设备存在的劳动强度大、检测质量分散、主观因素多等缺陷。此外，智能巡检机器人可以替代人工在高压及超高压环境下自主定位、自主巡检和自动充电，对电力设备实施全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，实现设备环境、外观、分合状态、压力、泄漏电流、噪声等巡视监测数据全覆盖和智能识别，同时利用先进的人工智能算法，对巡检数据进行对比和趋势分析，及时发现电网运行的事故隐患和故障先兆，从而有效降低运维人员劳动强度，满足国家电网改造中对电力系统提出的智能化、无人化要求，为智能变电站、配电站和无人值守站等提供创新性的技术检测手段和全方位的安全保障。

我国智能巡检机器人于十几年前开始研发，有关科研部门为了实现机器人代替技术人员执行巡检任务，曾开发出用于变电站使用的两轮驱动轮式巡检机器人，但由于导航精度低、检测精度低，导致无法投入使用。随着我国智能电网建设思路的提出，越来越多的高等院校、科研机构开始以课题形式研制新一代的巡检机器人。目前，用于变电站和配电站的巡检机器人凭借先进的导航技术、采集系统及专家系统已逐步代替人员完成常人无法完成的巡检任务，主要体现为：①实施一日多次巡检，读取、检查上千个设备检查点的数据、图像、温度、声音等信息；②高适应性，可以在高寒地区、边远地区的无人值守变电站常年工作；③可在危险恶劣的环境下代替人工工作。

经过数年的攻关突破，电力巡检机器人开始陆续进入产业化阶段，产品开始在各地进行了试验试用。2013年，变电站智能巡检机器人首次进入国家电网招标目录，标志着变电站智能巡检机器人产品在国家层面上形成了统一的技术标准和准入门槛。配电站智能巡检机器人目前尚未列入国家电网集中采购名录，由各省级电力公司依据国家电网公司招标流程的规范要求，在其权限范围内根据各地实际需求自主发起招标。经多代技术迭代，巡检机器人产品目前常见技术或功能包括磁轨导航、激光导航、差分GPS导航的导航定位技术；红外热像仪、可见光摄像机或者辅助的监控设备，实现监测、监控、读取表计等功能；具备对噪声、高压设备异常状况监测等扩展功能。

①室外机器人公司现阶段研发的室外机器人是一种主要应用于变电站场所的智能巡检机器人。

变电站是各级电网的核心枢纽，因此对站内设备例行巡检是保证电网安全运行的关键技术手段。随着机器人技术的出现，其代替人工实现巡检功能已日趋重要。

20世纪90年代，日本率先开发了应用于500kv变电站的有轨巡检机器人，代替人工实现基于红外传感器的设备温度自动测量。其后，中国、加拿大、巴西在内的多个国家陆续开展了相关研究。

在我国，国网山东省电力公司电力科学研究院及下属的山东鲁能智能技术有限公司于1999年最早开始变电站巡检机器人研究，将机器人产品服务于电力生产，从而在机器人和机电一体化领域突出体现电力行业的特点。2002年，国家电网公司成立了电力机器人技术实验室，主要开展电力机器人领域的技术研究；2004年，第一台功能样机研制成功后，在国家“863计划”支持下，国网公司又先后研制出了系列化变电站巡检机器人，综合运用非接触检测、机械可靠性设计、多传感器融合的定位导航、视觉伺服云台控制等技术，实现了机器人在变电站室外环境全天候、全区域自主运行。同时，国网及下属科技单位还开发了相关系统软件，实现了设备热缺陷分析预警，开关、断路器开合状态识别，仪表自动读数，设备外观异常和变压器声音异常检测及异常状态报警等功能，在世界上较早实现了机器人在变电站的自主巡检及应用推广，提高了变电站巡检的自动化和智能化水平。

2014年至2016年，变电站机器人市场迎来一次较大规模的爆发，亿嘉和、浙江国自、朗驰欣创、申昊科技等公司通过研发和合作，推出了变电站巡检机器人产品。随着电力机器人国内市场需求的增加，越来越多的厂家投入到变电站巡检机器人的研制中，促进了变电站巡检机器人自主移动、智能检测、分析预警等技术的进步。

变电站智能巡检机器人的应用与升级，极大地减轻了人员在变电站等高危环境下的作业危险，提高了高危环境下的巡检质量和效率，同时也大大促进了变电站自动化、智能化技术水平的发展。

变电站智能巡检机器人产品因应用于变电站中，属于高压、特高压项目，根据国家电网招投标制度要求，一般需要在国网公司平台统一招标。此外，省级电力公司也有一定权限，根据需求少量自主招标或通过三产公司直接进行少量采购。根据《国家电网公司电子商务平台》的数据显示，国家电网2014年以来集中采购变电站智能巡检机器人历次有效招标信息如下：

②室内机器人

公司现阶段研发的室内机器人是一种主要应用于配电站（所）或变电站主控室、开关室、配电房等室内场所的智能巡检机器人。

与变电站一样，配电站的设备安全运行也是提高供电可靠性的一项基础工作。配电站（所）是电网的末端站点，其上连变电站，下连电力用户，因此，随着变电站数量的不断增加，配电站数量相较其成几何级数增长。在配电站数量增加的同时，配电站巡检区域也不断扩大，运行环境更为复杂，巡视范围和工作量不断加重，简单依赖于人工很难做到全面准确巡检，所以将机器人产品应用于配电站巡检工作则显得尤为迫切。然而相较变电站智能巡检机器人而言，配电站智能巡检机器人起步较晚，其技术特点与变电站智能巡检机器人存在共通性，但由于其应用场景一般在配电站室内，因此在产品结构、小型化/轻量化、运动控制系统、环境交互系统、业务平台系统等方面存在一定差异。

近年来，随着配网智能化改造的全面推进，包括亿嘉和、科大智能、山东鲁能在内的公司先后开始研发应用于配电站智能巡检的室内机器人。以亿嘉和为例，2015年，亿嘉和率先研发成功该类机器人，并被江苏省经济和信息化委员会认定为江苏省首台（套）重大装备产品。

同年，江苏电力公司作为国家电网公司智能电网及智能运维示范基地，提出配电网智能化改造，接纳巡检机器人等各种新技术示范应用；为此，亿嘉和成功将室内机器人应用于江苏省配电网智能化改造中，并逐步在全国进行推广应用。截至目前，该产品已在江苏、天津、上海和河北地区近800个站所投入运行。

目前，配电站智能巡检机器人尚未列入国家电网集中采购名录，由各省级电力公司依据国家电网公司招标流程的规范要求，在其权限范围内根据各地实际需求自主发起招标。

2015年以来，公司参与了国内部分试点省份的招标活动，以销售室内机器人方式满足国家电网对配电站的运检要求，从中标结果来看，公司在国内配电站智能巡检机器人市场占据较为领先的地位。2015年、2016年，公司室内机器人分别销售了50台、270台。

③隧道机器人

随着城市的高速发展，架空输电线路越来越难以满足特定市容市貌的规划要求，为充分和高效利用城市地下通道资源，提高供电线路安全，国家电网逐步开始建设以电缆隧道为主的城市地下电力输送通道网络，但由于电缆隧道内部环境封闭，电缆线路错综复杂，人工难以实现全天实时监控。

隧道机器人是顺应当前电力架空线进入城市后采用电缆隧道传输方式的转变带来的环境变化而开发的一款机器人。该机器人在增强隧道环境适应性的同时，充分展现机器人平台化作用，整体智能化水平有大幅提升。隧道机器人具备现场采集、分析、判断等功能，能够在离网与在线两种方式下运行，在应急条件下更会协调消防、排水、抽风、报警呼叫等，真正做到把日常运维工作和应急响应工作结合在一起。

④无人机

无人机是无人驾驶飞机（UnmannedAerialVehicle）的简称，是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置的不载人飞机。无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。无人机具有设计灵活、体积小、重量轻；续航时间长，空间利用率高，载荷能力强；安全系数高，自主控制能力强；无人员伤亡，可在高风险空域飞行等优点。

对于高压架空输电线路，传统的人工巡线方式存在劳动强度大、工作条件艰苦和劳动效率低等劣势，在遇到电网紧急故障和异常气候时，人工巡线尤其困难。发展无人机巡检是适应现代化电网建设的要求。2013年3月，国家电网公司出台《国家电网公司输电线路直升机、无人机和人工协同巡检模式试点工作方案》指出，建立直升机、无人机和人工巡检相互协同的新型巡检模式是坚强智能电网发展的迫切需要。

无人机按技术特征可分为固定翼机、多旋翼机、无人直升机、无人飞艇、无人伞翼机。当前的无人机市场以固定翼和多旋翼无人机为主，其主要特点为：

2015年，公司成功研发出固定翼、多旋翼两款无人机产品并应用于输电线路巡检业务。通过无人机产品采集电力线路、塔架的运行数据，同时结合国家电网既有的PMS平台，形成大数据，实现对电力线路、设备的状态评估，故障预警、安防联动等功能。