AI智能保姆型具身机器人市场分析

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邓 刚 林 博 冯添毅 王思蕊 梁韶青(齐鲁理工学院;中国社会科学院)

摘 要:随着我国社会老龄化加剧,养老服务面临供需失衡与人员短缺的挑战,AI智能保姆型具身机器人作为创新解决方案备受瞩目。本文采用Kano模型与市场潜力评估模型,系统分析人形机器人及养老机器人产业发展现状与趋势,探讨保姆型具身养老机器人市场潜力及解决养老难题的路径。基于近五年数据及社会调查,本研究对该行业2025—2030年市场规模进行预测,论证其在应对养老服务供给困境中的广阔前景。研究表明,我国在AI智能保姆型具身机器人领域具有显著市场优势和技术潜力,未来有望成为全球市场的领导者之一,为解决全球老龄化问题提供有益范例。本文不仅为养老服务创新提供了理论支持,也为相关实践提供了方向性的指导。

关键词:人口老龄化;AI智能;保姆型具身机器人;市场分析

一、引言

随着老龄化进程的不断加速,《2023年度国家老龄事业发展公报》显示,截至2023年底,我国60岁及以上的人口已达2.97亿,占总人口的21.1%,其中65岁及以上的老年人口占比高达15.4%。庞大的老年人口不仅对社会结构和劳动力市场带来挑战,也使养老问题成为当前社会发展的关键议题。当前,我国的养老服务面临着供需不平衡问题,传统的家庭照护模式和养老机构的模式逐渐显现出局限性,如何提升养老服务质量、优化照护流程,并有效降低护理成本迫在眉睫。解决这一问题不仅需要进行政策创新、社会投入,还需要借助科技手段,因此智能化、个性化的养老服务将成为未来发展的关键方向。在此背景下,人工智能、机器人技术、物联网和自动化技术的迅速发展,为养老服务的转型升级提供了前所未有的机遇。

二、文献综述

随着物联网、大数据与社会需求的不断推动,人工智能蓬勃发展,它可以为人类工作、理解并构建智能实体。基于物联网、计算技术、云计算、大数据、信息管理系统和数字健康等信息化技术的支撑,人工智能在处理图像识别、信号分析以及自动规划调度等方面展现出卓越能力,还可以将医疗及护理服务资源整合,实现生活中的异常事件监测、辅助日常生活、管理健康信息等。其中,智能机器人在医疗保健及养老领域得到了广泛应用。具身智能机器人是一种先进的系统,它集成了自我环境感知、深度认知理解、顺畅人机交互、稳定智能决策和自然运动规划的能力,在社会养老服务领域发挥着多重价值,有望成为解决我国人口老龄化的途径之一。

智能机器人是指通过人机交互的方法实现对人类生理和心理的干预,常用于老年人的生活照护、心理护理等。Carros等人通过对Pepper机器人在个人和团体表演中的期望研究,揭示了人形机器人在养老服务工作中的潜力。同时,智能机器人在阿尔茨海默病、脑卒中、抑郁症及健康老年人中均得到验证,有效降低了老年人的焦虑、抑郁等心理问题。但是Peirce等人认为,人工智能技术生成的知识不应被视为普遍有效,数据收集时可能会出现偏差,存在多种因素影响实践应用。不仅如此,人工智能在隐私信息安全、医疗安全、网络安全等方面均存在隐患。老年人与社会之间的技术联系需要一种社会秩序进行调和,缓解基于技术异化的个人利益、社会利益与公共利益的内在冲突。因此需要从技术、社会和法律三个维度构建智慧养老服务秩序。人工智能养老模式需秉持以老年人为中心的理念,并在服务方式、筹资渠道和治理体系等方面遵循以老年人需求实现为导向的目标。目前,国家已出台了多项养老服务质量评价标准,但在人工智能养老服务的质量评价标准方面仍处于探索阶段。因此,人工智能养老服务质量效果亟须一套完整的评价方案。智能机器人可以运用相关技术为老年人提供家务、陪伴、护理和娱乐等服务,从而减轻家庭和社会养老负担,促进老年人实现自我管理、自我赋能与自我发展。但在信息数字化与人口老龄化深度融合的当下,要促进科技向善,以实现人工智能养老的可持续发展。要以老年群体需求为导向,以科技创新为核心推动,以要素融合为关键路径,以人才培养为首要任务,以体制机制构建为根本,驱动智慧健康养老产业高质量发展。

综上所述,当前人工智能处于高速发展阶段,在社会老龄化不断深化的背景下,传统养老机器人在老人养护过程中依然存在智能化不足、市场接受度低以及伦理问题等挑战。因此,本文提出具有高度个性化和智能化功能设计的AI智能保姆型具身机器人,能够更好地适应老年人的生活需求,提升其居家养老的独立性与生活质量,推动养老方式的进一步优化与养老问题的解决。

三、AI智能保姆型机器人是应对人口老龄化挑战的关键角色

(一)我国的人口老龄化现象不断深化

人口老龄化是指一个国家或地区中,老年人口(通常指60岁或65岁及以上的人口)占总人口比例逐渐上升的过程。这一现象在全球范围内普遍存在,而在我国,由于庞大的人口基数以及社会经济结构的转型,人口老龄化的速度和规模尤为显著。国家统计局的最新数据预测,到2035年,我国60岁及以上的老年人口数量将突破4亿,占总人口的比例将突破30%。老龄化问题的深化促进了我国“银发经济”的快速发展,其中,AI智能保姆型具身机器人产业作为“银发经济”的重要组成部分,在未来缓解养老压力方面将发挥重要作用。

(二)AI智能保姆型机器人的重要性日益凸显

随着老龄化不断加深,“养老”问题已成为我国社会亟待解决的重大议题。我国老年人口(60岁及以上)已占全国总人口的21.1%,这一比例表明我国正面临较为严峻的人口老龄化挑战。基于历史出生人口数量的推算,这一比例在未来或将持续增加(见图1)。随着家庭结构变化,传统家庭养老模式逐渐弱化,如“4-2-1”家庭模式的普及削弱了养老功能,而养老服务专业人员数量不足,无法满足日益增长的市场需求。在老龄化和人力短缺的背景下,AI智能保姆型机器人作为创新型养老工具,具有巨大的市场潜力。与传统护理方式相比,这些机器人能够提供个性化服务,提升效率并具备语音交互、远程监控等功能,在改善老年人心理健康的同时提供安全保障。此外,养老机器人推动了相关产业的发展,促进了经济增长和就业机会的增加,我国已将其纳入战略性新兴产业,并支持相关技术的研发应用,为智慧养老产业的未来发展提供支持。

四、AI智能保姆型具身机器人的定义与发展

埃隆·马斯克在特斯拉人形机器人的研发中提出了自己的见解。他认为,人形机器人应该具备高度的灵活性和智能性,能够执行各种复杂的任务。特斯拉Optimus人形机器人就是基于这一理念研发的,其具备强大的感知、控制和执行能力。日本稻田大学的加藤一郎教授是早期人形机器人研发的先驱之一,他领导的团队研发出了世界上第一个全尺寸人形机器人WABOT-1,虽然他没有直接给出人形机器人的明确定义,但其研究工作为人形机器人领域奠定了基础,且研发的人形机器人能够模拟人类的各种动作和功能。在《Humanoid Robots》一书中,人形机器人被归纳为“能在人工作和居住的环境中工作,操作为人设计的工具和设备,与人交流”的机器人。这一定义强调了人形机器人在人类环境中的适应性、工具使用能力和人机交互能力。

本文认为,具身机器人的实质就是将机器人制作成人类的形态,并且能够服务于人的新型机器人,通过对机器人形体的设计以及通过运用计算机等技术将机器人赋予人的属性,但并不包括人的思想和感情。本文创新性地提出了“AI智能保姆型具身机器人”,结合了人形机器人外形和养老机器人服务系统,为智慧养老提供全新解决方案。该机器人能够提供个性化、多样化的服务,并具备自主学习和语言处理能力。它通过分析老人的行为数据,满足其日常需求,如具备陪伴、护理、助浴和助行等功能。在养老院中,它还能减轻工作人员的负担。随着技术的进步,AI智能保姆型机器人市场迅速扩大,推动了养老产业向个性化和智能化发展,且已成为家庭和社会的重要组成部分。

五、AI智能保姆型具身机器人的市场前景预测

当前,AI智能保姆型具身机器人拥有坚实的发展基础和广阔的发展潜力。但在现有文献中,关于AI智能保姆型具身机器人市场需求规模的研究较少。本文首先明确养老机器人的概念与人形机器人的概念,进一步解释AI智能保姆型具身机器人的概念,并构建市场需求指标体系及其规模测算模型。在此基础上,本文采用了三种不同的路径测算方法,对2025—2030年我国AI智能保姆型具身机器人的市场需求规模进行了预测。

(一)AI智能保姆型具身机器人的市场需求

市场需求是指在特定时间段内,某一市场中消费者既有意愿又有能力购买的某种商品或服务的总量。该需求量受多重因素的共同作用,如消费者的个人喜好、经济收入水平、商品或服务的价格水平、替代产品及互补产品的价格变动、市场营销策略及广告宣传效果等。

前瞻产业研究院发布的《2024年中国养老机器人行业全景图谱》预测,我国养老机器人市场预计将在2024年至2029年间复合增长率约为15%,市场规模将达约160亿元,说明AI智能保姆型具身机器人在未来有着广大的用户市场(见图2)。

1.模型分析——Kano模型

Kano模型由日本教授Noriaki Kano于1984年提出,主要用于评估客户满意度。该模型将需求分为五个层次:必备型(M)、期望型(O)、兴奋型(A)、无差异型(I)和反向型(R)。必备型需求是产品的基本功能,未满足会导致用户不满,但满足后不会显著提升满意度;期望型需求满足后能大幅提升满意度;兴奋型指需求超出预期,提升满意度但不满足时影响不大;无差异型需求对满意度影响微弱;反向型需求则会降低满意度。优先考虑必备型需求,其次是期望型需求,再是兴奋型需求,最后是无差异型和反向型需求(见图3)。Kano模型可以帮助分析养老机器人如何满足老年人个性化的需求,并提供定制化服务。当前市场上的养老机器人已能够满足基本需求,如生活辅助和安全监测,确保老人日常活动的安全性,且运行稳定,深受用户欢迎。同时,机器人还具备智能语音交互、健康监测等功能,可以实时提醒老人注意健康问题,并通过聊天等方式提供情感陪伴。更进一步,机器人可以根据老人的偏好定制服务,提供个性化娱乐和活动,优化用户体验。调查显示,大多数机器人避免了无差异和反向需求,老人对其功能普遍比较满意。总体而言,养老机器人在生活照料、情感陪伴、健康监测等方面都能有效满足老年人的需求,并通过持续优化提升满意度。设计时应避免无差异和反向功能,确保老人的高满意度。

本文通过Kano模型设计的社会问卷满意度调查结果,得出以下结论。

AI智能保姆机器人需聚焦三大核心功能:清洁维护(地面清洁、餐具处理等)、健康管理(生理指标追踪)及情感交互(针对老年群体的心理陪伴)。急救响应机制(意外预警、紧急呼救)成为用户关注焦点,约76%受访者视其为保障居家安全的核心要素。操作系统的便捷性直接影响产品接受度,语音交互和移动端控制功能需求占比达82%。用户同时强调任务执行时效性,期望清洁等基础服务在30分钟内完成率达90%以上。自适应服务模块受89%用户认可,通过记忆存储用户行为模式实现个性化服务优化。增值服务方面,63%用户倾向选择配备心理疏导、影音娱乐等精神支持功能的机型,这类附加模块可使产品溢价空间提升15%~20%。值得注意的是,产品外观设计仅影响12%购买决策,品牌因素在选购考量中权重不足8%,功能实用性构成91%消费者的核心购买驱动力。

基于Kano的模型分析,目前的机器人基本可以满足老年人的各项需求,并且用户有意愿下单购买,说明AI智能保姆型具身机器人有巨大的市场潜力,根据当前的市场环境和各企业研发、产品落地进度来看,未来几年,我国养老机器人市场将迎来显著增长。

2.指标分析——市场潜力评估模型

根据国际机器人联合会(IFR)发布的数据,2020年我国养老机器人市场规模约为38亿元人民币,占全世界服务类机器人市场约12%。世界机器人大会的数据显示,2023年我国服务机器人市场的规模已扩大至554亿元人民币。若以相同占有比例进行初步估算,2023年我国养老机器人市场的规模为66亿元人民币。本文通过搜集资料发现目前市面上的养老机器人的价格基本稳定在每台十万元左右,且基于2020年到2023年我国60岁以上的人口数量,将数据带入相关模型。

市场规模=用户规模×用户价值

市场规模用M表示,用户规模用N表示,用户价值用V表示,可以得出

M=N×V

市场潜力=潜在用户数×每个客户的预知需求

市场潜力用P表示,潜在用户数用U表示,每个客户的预知需求用D表示P=U×D

我国正加速步入深度老龄化社会,人口结构变迁呈现显著趋势。联合国《世界人口展望2022》和中国国家统计局的统计数据显示,未来五年内,我国60岁以上老龄群体将突破3.5亿大关,形成年均1.5%的复合增长率。具体表现为:2025年银发人口基数达3亿基准线,2027年跨越3.2亿临界点,至2030年将形成占全国人口24%的老年群体规模。伴随基数扩容,社会服务需求将呈现指数级增长态势。养老资源配置压力年均增幅预计达6.8%,特别是医疗护理服务缺口将在2028年达到峰值。政府财政在社会保障领域的投入需保持年均9%以上的增速,方能匹配老龄化进程。值得注意的是,2029年老龄人口突破3.4亿后,将触发新型养老产业模式变革,智能适老设备市场规模预计实现18%~22%的年增长。

假设养老机器人渗透率为1%,我国2025—2030年AI智能保姆型具身机器人潜在需求量将逐年增长。每年需求量增加约10万台,市场规模持续扩大,预计未来需求将继续增长。按每台3万元计算,市场潜力从2025年的900亿元增长到2030年的1050亿元,将增加150亿元。

六、加快推动我国AI智能保姆型具身机器人产业发展

根据我国机器人产业发展现状,AI智能保姆型具身机器人应按照由易到难的原则逐步推进。首先,推出“自助型”和“辅助型”机器人,以培育市场需求。同时,研发“单一功能”“多功能”及“全功能”机器人,攻克核心技术和关键零部件。根据市场需求,分阶段推出不同功能的产品。为此,需要尽快建立覆盖研发、制造和销售的产业体系,推动该行业的快速发展,以满足日益增长的养老需求。

(一)提升AI智能保姆型具身机器人技术研发综合实力

我国在AI智能保姆型具身机器人技术研发中面临人才匮乏、研发机构能力不足、科研资源分散及技术依赖度高等挑战。应建立人才引进和培养机制,吸引国内外顶尖人才,鼓励高校和科研机构培养相关专业人才;推动研发单位组建产业技术创新联盟;集中攻克核心技术,特别是在智能认知、新型材料和人机交互等领域,实现自主研发,提升技术水平。

(二)优化AI智能保姆型具身机器人加工制造资源配置

实现AI智能保姆型具身机器人的高质量制造,必须解决高端设备、生产流程不规范和硬件短缺等问题。为此,本文提出以下策略:一是支持和培育涵盖研发、生产和销售的大型企业集团,提升整体效率和竞争力;二是促进资源共享和技术协同;三是鼓励民间资本、金融资本和风险投资进入市场,为技术创新和产品升级提供资金支持;四是优先支持具备竞争力的领先企业,推动行业发展。通过以上举措来优化资源配置、提升制造水平和市场竞争力,推动产业加速发展。

(三)构建AI智能保姆型具身机器人的销售与服务网络

AI智能保姆型具身机器人的销售模式、渠道、目标客户和售后服务构成了其完整的市场网络。为推动其更好地发展,可从以下几个方面重点发力:一是拓宽市场,重点面向养老机构进行深度开发,并通过合理定价激发家庭用户的市场需求;二是提供多样化产品和服务,不仅包括产品功能设计上的创新,还应涵盖服务模式的多样;三是创新销售方式,探索租赁服务等新型消费模式,为消费者提供灵活选择;四是利用大数据和互联网拓展销售渠道,结合线上平台和社交媒体增加市场覆盖面;五是提升售后服务,强化技术支持、定期更新和维修,及时响应用户需求,提升用户体验和品牌忠诚度。

七、结论

本文从我国人口老龄化现状入手,深入分析了老龄化带给社会和养老行业的压力。随着高龄和失能老年人比例的不断上升,社会对养老服务的需求不断增加,传统的养老方式(如家庭养老和专业服务人员)面临着服务成本高昂、人员短缺等问题。在此背景下,研究AI智能保姆型具身机器人(亦可称为“家庭服务机器人”或“智能养老机器人”)在养老服务的应用具有重要的现实意义。通过分析人口老龄化的社会背景、养老机器人技术的迅猛发展以及日益增长的市场需求,本文论证了AI智能保姆型具身机器人作为一种创新性养老解决方案的价值。它不仅展现了其在我国市场中的巨大潜力,同时也为全球养老问题提供了新的思路和可能的解决路径。

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【本文系2024年山东省人文社科资助项目:24BJJ058 “双碳”目标背景下发展绿色金融助推山东省工业企业绿色低碳发展的机理和路径研究的阶段性研究成果】

(邓刚系齐鲁理工学院商学院副院长;林博系中国社会科学院拉丁美洲研究所助理研究员;冯添毅、王思蕊系齐鲁理工学院学生;梁韶青系齐鲁理工学院商学院教师)

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