2019全球教育机器人发展白皮书-北师大-2019.8-35页_1mb

2019 全球教育机器人发展白皮书总结

核心内容概述

本白皮书全面梳理了教育机器人在全球范围内的研究现状、市场需求、产品类型及未来发展趋势。教育机器人作为人工智能和机器人技术在教育领域的延伸，正在逐步成为智慧学习环境的重要组成部分。白皮书从教育机器人定义、研究机构、市场需求、产品设计、产业链分析及未来发展趋势等方面展开，旨在为教育机器人相关研究机构、教育从业者及企业的发展提供参考和指导。

主要观点

教育机器人的定义与分类

• 定义：教育机器人包括所有协助教学或学习活动的机器人教育及具有教育服务智能的教育服务机器人。
• 分类：
  • 机器人教育：包括模块化机器人和机器人套件，常用于教学课程和实践活动。
  • 教育服务机器人：具备固定结构，不支持用户自行拆装，常用于STEAM教育、语言学习、特殊教育等领域。

全球研究机构

• 教育机器人研究主要集中在欧美国家，代表性机构包括：
  • 美国：塔夫茨大学、佐治亚理工学院
  • 英国：赫特福德大学
  • 法国：Côté d'Azur大学、CNRS、索邦大学
  • 塞尔维亚：贝尔格莱德大学
  • 奥地利：格拉茨技术大学
  • 意大利：意大利国家研究委员会（CNR）、意大利技术研究院（IIT）

研究热点

• 教育机器人研究主要集中在五个类团：本体研究、教学角色及影响研究、教学实践研究、设计研究、应用情境研究。
• 关键技术包括人机交互、机器视觉和情境感知，这些技术是教育机器人实现教育服务功能的核心支撑。

市场需求分析

• 教育机器人需求广泛，涉及不同用户群体（学生、教师、家长、老人等）和应用场景（家庭、学校、公共场所等）。
• 需求实现时程分为短期（5年内）、中期（5~10年）、长期（10年以上）。
• 需求主要集中在教育机器人在学生学习和生活中的陪伴、辅助和教学功能。

产品类型

• 教育机器人市场产品类型包括12种，涵盖课堂助教、特殊教育、医疗手术培训、安全教育、儿童娱乐教育同伴、STEAM教具等。
• 教育服务机器人在市场中占比更大，其服务与内容营收占整体市场的78%以上。

关键信息

产品分析框架

• 教育机器人产品分析框架包括四个维度：表情动作、感知输入、机器人智能、社会互动。
• 产品功能从弱到强分为5个层级，5级代表最高智能化水平。

市场分析框架

• 市场分析框架基于“适用对象”与“应用场景域”两个维度。
• 教育机器人市场主要集中在家庭和学校场域，未来将扩展至更多应用场景。

产业链结构

• 教育机器人产业链分为7层，包括：
  • AI芯片制造商
  • 硬件制造商
  • 系统平台开发商
  • 应用服务提供商
  • 内容供应商
  • 系统集成商
  • 渠道商
• 产业链中企业角色逐渐专业化，形成上下游协同发展的趋势。

市场规模预测

• 2019年至2023年，教育机器人市场规模预计达到841亿美元，其中教育服务机器人市场增长尤为显著。
• 教育服务机器人市场在2023年预计达到3272亿美元，其服务与内容营收占比达77.5%以上。

未来发展趋势与建议

• 市场发展：教育机器人将形成多样化的市场生态，包括通用型与专用型产品。
• 技术发展：自然人机交互、机器视觉和情境感知将成为教育机器人产业关键技术。
• 设计方向：模块化设计是教育机器人本体设计的趋势，有助于提升产品灵活性与适用性。
• 产业发展：教育机器人将逐步形成专业分工的产业链，系统集成商和渠道商将在专用型产品市场中发挥重要作用。
• 教育应用：教育机器人需深入研究教学过程，以提升其在教育服务中的实际价值。
• 伦理与标准：教育机器人产品需在安全、伦理、教育适用性等方面建立统一标准，以保障其在教育中的合理应用。

结论

教育机器人正处于快速发展阶段，其在教学、学习、陪伴和管理等方面展现出巨大的潜力。未来教育机器人将朝着专用化、智能化、标准化方向发展，同时需要教育领域专业研究人员的参与，以确保其在教育服务中的有效性和适配性。通过产业链的协同发展和市场需求的不断细化，教育机器人有望成为教育创新的重要推动力。