2018年中国教育机器人行业发展现状分析及发展趋势，技术专利分析

随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发展，对智能机器人的研究越来越多。在教育领域，许多院校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程。为了满足机器人学方面的有关课程教学示范和实验教学的需求，我们研制开发了全方位的轮式移动机器人，可以作为各种智能控制方法（包括动态避障、群体协作策略）的良好载体，同时又可以方便的构成网络化的分布式系统，开展多智能体的调度、规划等研究。本文全面介绍了这种移动机器人的控制系统体系结构，包括传感器、通讯、伺服控制、软件构成等，并给出了实验结果，证明了系统的可行性。

随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发展，对智能机器人的研究越来越多。在教育领域，许多院校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程。为了满足机器人学方面的有关课程教学示范和实验教学的需求，我们研制开发了全方位的轮式移动机器人，可以作为各种智能控制方法（包括动态避障、群体协作策略）的良好载体，同时又可以方便的构成网络化的分布式系统，开展多智能体的调度、规划等研究。本文全面介绍了这种移动机器人的控制系统体系结构，包括传感器、通讯、伺服控制、软件构成等，并给出了实验结果，证明了系统的可行性。

目前，我国教育机器人的技术发展水平还处于初级阶段，无论是专利总量还是原创发明专利数量均处于较低水平;而在从事教育机器人技术研发的机构中，学术机构是不容忽视的力量之一。此外，目前教育机器人的技术主要用于家庭娱乐与教学的应用场景产品开发，而在课堂教学、专业领域以及公共场所的应用潜力还有待挖掘。

中国教育机器人专利总量少，发明专利占比低

目前，相较于国外，我国教育机器人行业仍处于引入期，技术的研发和创新水平相对落后。据统计数据显示，从教育机器人专利申请的数量来看，2009年至今，专利申请数量总体保持增长趋势;其中，2013、2015、2016和2017年是专利申请的大年，到了2017年我国教育机器人行业专利申请数量为586件，同比增长了103.5%，而尽管专利数增速较快，但专利申请的总量仍然较少。2019年1月11日，SooPAT公布的2018年中国教育机器人行业专利申请数量为335件。

而从发明专利的申请情况来看，2011、2013、2016和2017年是教育机器人发明专利同比增速增长较快的年份。2011年我国教育机器人行业发明专利申请数量已达15件，2013年我国教育机器人行业发明专利申请数量达到39件。到了2017年我国教育机器人行业发明专利申请数量增长至162件。尽管国内发明专利的总量总体也在不断增长，同时发明专利占专利总数的比例在最近3年也有明显提升，但是发明专利占比仍处于相当低的水平。截止至2018年我国教育机器人行业发明专利申请数量达到了151件。由此可见，我国教育机器人原创性技术研发能力还远待加强。

学术机构是技术研发重要推动力

而从专利申请人的分布来看，截至2019年1月11日，中国教育机器人专利申请数量领先的机构是上海未来伙伴机器人有限公司，以及其投资控股的未来伙伴机器人(常州)有限公司;而其他入围前十的机构则主要分布在江浙、广东和北京三大地区，可见这些地区是教育机器人研发的集中地。值得一提的是，入围前十名单的还包括苏州两所职业技术学院和天津大学，而其实包括华南理工大学等在内的其他一些学术机构也是教育机器人技术研发的力量之一。

资料来源：公开资料整理

事实上，从全球范围来看，学术机构对于教育机器人的技术研发起到了巨大的推动作用。目前，世界上已经涌现了一批教育机器人的学术研究机构，他们的主要研究领域涉及机器人教学、人机互动和自闭症儿童教育等，应用情境包括STEAM教育、儿童娱乐教育同伴和远程控制机器人等。

此外，通过对这些学术机构的研究和学术成果进行梳理，总结出目前教育机器人研究关注的七个研究方向即：外观、听觉能力、视觉能力、认人能力、口说能力、同理心与情绪以及长期互动。其中，外观是教育机器人设计的重要问题，也是目前研究最为普及和深入的领域，因为特别是对儿童而言，外观会影响儿童对机器人好恶的评判，不良的外观甚至会让儿童产生恐惧感与梦靥，从而直接反应在教学效果上;听觉能力、视觉能力、认人能力、口说能力方面的研究也已有所突破;但是同理心与情绪以及长期互动的研究还处于相对初级的阶段，是未来技术突破的重点。

技术市场应用潜力仍有待挖掘

最后，从教育机器人技术的市场应用来看，教育机器人产品的应用情境主要可分为家庭生活、课堂教学、专业领域以及公共场所四类。其中，教育机器人在家庭生活领域的应用相对广泛，但是受技术成熟度的限制，教育机器人在课堂教学、专业领域以及公共场所的应该大多还处于概念性阶段，虽然已明确定义了需求的应用情境，但尚未得到市场的验证。也就是说，教育机器人行业技术的市场应用多样性潜力还有待挖掘，技术未来的市场应用前景机具想象空间。

教学用机器人是一种适合大中专学生的具有开放式特征的实训实验平台，是多种高科技的融合，可以完成电工、电子、单片机、机械设计、传感器、人工智能、机电控制、数字信号处理等许多课程的几百个实训实验。模糊控制、行为控制、人工智能、机器人学、多生命体、导盲机器人、智能家用电器等学科领域在实训实验中可以都得到更好理解和掌握，从而更好的使学生的综合能力得以提高。

教学机器人的作用主要以展示机械结构、运动特征和功能关系为主，相对于工业机器人，具有它的特殊性：首先，一台教学机器人相当于一个试验平台，要能显示多种运动性能，因此，应用环境广泛，功能多样。其次，其制造加上精度略低于工业机器人，且性价比高。另外，教学机器人体积小，重量轻。对此，专用性强的工业机器人的研制方法不能满足这样的要求。