應(yīng)用于無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的傳感器市場(chǎng)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，2015年達(dá)到3.51億美元，預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到7.09億美元，2015~2021年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為12.4%。

正在來(lái)臨的機(jī)器人技術(shù)革命將覆蓋廣泛的市場(chǎng)

由于各種應(yīng)用領(lǐng)域的推動(dòng)，2015~2021年無(wú)人機(jī)和機(jī)器人市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率為9.4%，預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到460億美元。

當(dāng)前，我們見(jiàn)證了無(wú)人機(jī)和機(jī)器人市場(chǎng)的新興活力，以及對(duì)關(guān)鍵傳感器技術(shù)(如MEMS和圖像傳感器)的需求。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)成熟的市場(chǎng)(如手機(jī)和汽車(chē))正被創(chuàng)新者帶入新興的無(wú)人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域。由于新的應(yīng)用出現(xiàn)，加強(qiáng)了對(duì)傳感器技術(shù)的需求，形成了良性循環(huán)。

無(wú)人機(jī)和機(jī)器人最大的兩個(gè)市場(chǎng)是國(guó)防和工業(yè)，兩者都?xì)w功于美國(guó)和中國(guó)的政府政策。近年來(lái)，東太平洋一側(cè)已經(jīng)在進(jìn)行大規(guī)模的機(jī)器人投資，西太平洋也在機(jī)器人制造方面進(jìn)行類(lèi)似規(guī)模的投入。在全球范圍內(nèi)，美國(guó)通過(guò)機(jī)器人增強(qiáng)了自身的工業(yè)生產(chǎn)能力，而中國(guó)通過(guò)最新的機(jī)器人技術(shù)還提高了軍事能力。

經(jīng)過(guò)深入研究，我們已經(jīng)確定了無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的至少十個(gè)新應(yīng)用，每年將產(chǎn)生超過(guò)10億美元的營(yíng)收。由于眾多新應(yīng)用覆蓋廣泛的市場(chǎng)，包括消費(fèi)類(lèi)無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、服務(wù)機(jī)器人、外骨骼、遠(yuǎn)程監(jiān)控等，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人市場(chǎng)將逐步走出軍事和工業(yè)領(lǐng)域。這些新應(yīng)用對(duì)未來(lái)五年復(fù)合年增長(zhǎng)率的貢獻(xiàn)在40%以上。

對(duì)于每個(gè)市場(chǎng)，多種機(jī)器人及其應(yīng)用正受到眾多新興廠商的關(guān)注和探討。多種競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)共存——這是早期市場(chǎng)固有的復(fù)雜性。本報(bào)告介紹了這個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其中一些應(yīng)用市場(chǎng)將引起機(jī)器人的“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)(Cambrian Explosion)”。

傳感器是新興的機(jī)器人技術(shù)革命的關(guān)鍵要素

機(jī)器人是一個(gè)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、感測(cè)裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成的閉環(huán)裝置。當(dāng)前工業(yè)革命(工業(yè)4.0)面臨的突出需求——感測(cè)裝置(傳感器)，工業(yè)界希望把各種傳感器引入工業(yè)生產(chǎn)中，利用它獨(dú)有的數(shù)據(jù)采集等優(yōu)勢(shì)，打造高度智能化的生產(chǎn)模式。這給傳感器行業(yè)帶來(lái)無(wú)限發(fā)展機(jī)遇。手機(jī)和汽車(chē)已經(jīng)在聲學(xué)、光學(xué)和位置傳感器方面有了成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，而新的傳感器(如觸覺(jué)、微波和環(huán)境傳感器)將逐步應(yīng)用于無(wú)人機(jī)和機(jī)器人。

傳感器在機(jī)器人的控制中起了非常重要的作用，正因?yàn)橛辛藗鞲衅?，機(jī)器人才具備了類(lèi)似人類(lèi)的知覺(jué)功能和反應(yīng)能力。為了檢測(cè)作業(yè)對(duì)象及環(huán)境或機(jī)器人與它們的關(guān)系，在機(jī)器人上安裝了視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器、接近覺(jué)傳感器、超聲波傳感器和聽(tīng)覺(jué)傳感器等，大大改善了機(jī)器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)一步完善，機(jī)器人的功能越來(lái)越強(qiáng)大，將在許多領(lǐng)域?yàn)槿祟?lèi)做出更大貢獻(xiàn)。

光學(xué)傳感器，尤其是可見(jiàn)光攝像頭、激光雷達(dá)和3D攝像頭，是無(wú)人機(jī)和機(jī)器人市場(chǎng)爆發(fā)的主要受益者。聲學(xué)和位置傳感器也將享受無(wú)人機(jī)和機(jī)器人市場(chǎng)帶來(lái)的紅利——兩位數(shù)年增長(zhǎng)率。目前，應(yīng)用于無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的傳感器市場(chǎng)為3.51億美元，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到7.09億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為12.4%。

在我們研究中，最令人大開(kāi)眼界的發(fā)現(xiàn)是傳感器的市場(chǎng)營(yíng)收來(lái)自非常多樣的應(yīng)用領(lǐng)域，包括消費(fèi)、商業(yè)、運(yùn)輸、醫(yī)療、安防、工業(yè)和國(guó)防等。從市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)角度來(lái)看，這對(duì)專(zhuān)注于幾個(gè)特殊利基市場(chǎng)的小公司特別有利。無(wú)人機(jī)和機(jī)器人市場(chǎng)是新興傳感技術(shù)的完美目標(biāo)。

關(guān)鍵技術(shù)正在研發(fā)中，如3D攝像頭、激光雷達(dá)和超精密陀螺儀

新興廠商，如Parrot、iRobot和大疆創(chuàng)新(DJI)，已經(jīng)能夠從它們的技術(shù)和市場(chǎng)中挖掘出顯著的價(jià)值。上述公司是無(wú)人機(jī)和機(jī)器人創(chuàng)新公司的楷模，因?yàn)樗鼈冇心芰男碌膫鞲凶酉到y(tǒng)中創(chuàng)造新品、挖掘價(jià)值，如iRobot的Vision SLAM、Parrot的電子穩(wěn)定攝像頭、大疆創(chuàng)新的陀螺儀穩(wěn)定萬(wàn)向支架。掌握傳感技術(shù)對(duì)于無(wú)人機(jī)和機(jī)器人公司來(lái)說(shuō)，是至關(guān)重要的。

另一方面，目前正在研發(fā)中的傳感器正經(jīng)歷一個(gè)困難時(shí)期，公司努力尋找關(guān)鍵的市場(chǎng)應(yīng)用，以維持研發(fā)工作。傳感器公司通常依賴(lài)于其它市場(chǎng)或是希望另一方發(fā)展，如物聯(lián)網(wǎng)。因此，系統(tǒng)制造商與傳感器公司行為之間存在一定的不匹配性。在最壞的情況下，傳感器公司可能錯(cuò)失整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)遇。本報(bào)告旨在提供無(wú)人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域新興的傳感器市場(chǎng)需求，以及潛在的商業(yè)機(jī)遇。

一方面，市場(chǎng)上有很多非常合適的技術(shù)。超聲波傳感器、接近傳感器、慣性測(cè)量單元、磁性和光學(xué)編碼器，當(dāng)然，小型攝像頭模組也都可以集成于無(wú)人機(jī)和機(jī)器人。另一方面，新型傳感器正準(zhǔn)備改變我們的世界。3D感測(cè)(3D攝像頭、聲納、雷達(dá)和激光雷達(dá))和其它傳感技術(shù)，如多光譜、紅外成像和氣體感測(cè)等，將是機(jī)器人革命必備的要素。最后，軟件算法也不能忽視，傳感器融合算法(從慣性傳感器、圖像傳感器到3D成像和測(cè)距儀)是保證機(jī)器人正常運(yùn)行的無(wú)形因素。