《教育機器人的風口 全球發展現狀及趨勢》為全球首部教育機器人白皮書的中文著作,把握國內外教育機器人在“機器人教育”與“教育服務機器人”的應用,從教育機器人的發展現狀、需求分析、產業分析及未來市場發展預測等4大方面進行分析。以機器人發展的視角,分析未來如何在教育信息技術中發揮效用,有助于我國教育機器人的后續研究和市場發展。
《教育機器人的風口 全球發展現狀及趨勢》適合教育管理者、科研人員、企業領導及員工、高校師生以及機器人興趣愛好者閱讀。
推薦序
隨著全球化市場激烈競爭與高科技日新月異發展,加之老齡化社會到來、勞動力成本不斷攀升與用工短缺以及生態環保壓力等,社會發展與產業結構呈現出新概念、新業態、新動力、新格局的特征。與此同時,新一波的科技浪潮也比人們想象的要快,并在不知不覺中,從實驗室走進了工業、走向了社會、走入了生活。其中智能機器人技術是這一科技浪潮的推動力之一,它也是互聯網、大數據、傳感器、人工智能與微電子、新材料、新能源交叉融合發展產物。世界各國將智能機器人作為智能制造的基礎、國防智能化武器裝備的重要支撐、戰略新興產業培養發展不可或缺創新技術支撐,紛紛將突破機器人技術、發展機器人產業擺在本國科技發展的重要戰略地位。美、日、韓、歐等國家和地區都非常重視機器人技術與產業的發展,將機器人產業作為戰略產業,紛紛制定各自的機器人國家發展戰略規劃。
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》明確指出將服務機器人作為未來優先發展的戰略高技術,并提出“以服務機器人應用需求為重點,研究設計方法、制造工藝、智能控制和應用系統集成等共性基礎技術”。國家“十三五”發展規劃綱要中明確制訂了智能制造與機器人重大戰略發展計劃,其中《機器人產業發展規劃(2016—2020年)》中進一步指出:圍繞助老助殘、家庭服務、醫療康復、救援救災、能源安全、公共安全、重大科學研究等領域,重點發展消防救援機器人、手術機器人、智能型公共服務機器人、智能護理機器人等4種標志性產品,推進專業服務機器人實現系列化,個人/家庭服務機器人實現商品化。
據IDC的*新預測,“2019年機器人市場規模將達1350億美元。未來3年內,資源開發、醫療健康、交通運輸等占據機器人消費的主導地位”,機器人的應用正在向各個行業滲透,比如下一代工業機器人、社交聊天機器人、老人陪護機器人、醫療機器人、無人機、無人車以及交互娛樂、軍用、海洋、核工業、農業、反恐防暴機器人等。因此,可以看出應用于各個產業機器人方面的學習教育、服務培訓等也是一個重要產業化發展方向,它也將不僅僅是一種工具而已,更如本書中提到的教育服務機器人,也將會大大改變傳統的教學環境、教學方式、教學過程,為使用者帶來更多的益處。
期待該書能夠幫助更多對教育機器人有研究的學者、工程師、廠商及極客愛好者了解教育機器人的發展現狀及未來趨勢,為我國教育機器人今后的發展起到積極推動作用和重要參考作用。
北京航空航天大學機器人研究所
王田苗
2016年9月6日
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劉德建,華人互聯網界 人士,國務院特殊津貼專家,電子專業高級工程師。1999年回國創辦網龍網絡公司,現任網龍網絡公司董事局主席、執行董事,福建網龍計算機網絡信息技術有限公司、天晴數碼有限公司董事長,北京師范大學智慧學習研究院聯席院長。
黃榮懷,博士,北京師范大學教授,博士生導師。現任北京師范大學智慧學習研究院聯席院長,教育信息化協同創新中心副主任,數字學習與教育公共服務教育部工程中心主任,中國教育技術協會副會長,國際智慧學習環境協會主席,Springer智慧學習環境雜志主編。
陳年興,中山大學信息管理系講座教授、北京師范大學智慧學習研究院客座教授、SSCI期刊《Educational Technology & Society》主編。曾擔任IEEE學習科技技術委員會主席,國際**期刊、會議、書籍上發表了超過400篇的學術文章。
樊磊,北京師范大學智慧學習研究院副院長、教育部基礎教育課程教材專家工作委員會委員(信息技術學科)。從事理論計算機科學、數學、教育技術學、知識工程和Web技術等領域的研究開發工作。
C H A P T E R 1 初衷 ─ 全景展現教育機器人的應用
1.1 背景 / 2
1.2 文獻探討 / 4
1.3 出版目的 / 5
1.4 本書章節框架 / 6
C H A P T E R 2 現狀 ─ 學術研究與產業發展齊頭并進
2.1 學術研究現狀 / 9
2.1.1 研究方法 / 9
2.1.2 主要研究機構 / 38
2.1.3 主要研究方向 / 48
2.2 市場與產品發展現狀 / 61
2.2.1 市場分析框架 / 62
2.2.2 產品評測框架 / 63
2.2.3 產品案例 / 71
2.2.4 產品類型 / 74
2.2.5 結論與建議 / 86
CHAPTER 3 需求 ─ 跨年齡跨群體的廣闊市場
3.1 研究方法 / 90
3.2 專家訪談 / 91
3.2.1 幼兒群體 / 92
3.2.2 小學群體 / 92
3.2.3 中學群體 / 93
3.2.4 大學群體 / 94
3.2.5 成人群體 / 95
3.2.6 老人群體 / 95
3.3 問卷調查 / 97
3.3.1 幼兒群體 / 97
3.3.2 小學群體 / 99
3.3.3 中學群體 / 103
3.3.4 大學群體 / 106
3.3.5 成人群體 / 109
3.3.6 老人群體 / 111
3.3.7 小結 / 114
3.4 文獻分析 / 114
3.5 需求項目與時程 / 117
3.6 結論與核心需求 / 122
3.6.1 結論 / 122
3.6.2 教育機器人的需求分析結論 / 123
CHAPTER 4 產業 ─ 七層鏈條上的強關系
4.1 產業鏈框架圖 / 125
4.2 產業鏈發展現狀 / 126
4.2.1 硬件制造商 / 126
4.2.2 系統平臺開發商 / 128
4.2.3 應用服務提供商 / 132
4.2.4 內容供應商 / 134
4.2.5 系統集成商 / 135
4.2.6 品牌商 / 136
4.2.7 渠道商 / 138
4.3 產業關系發展 / 141
4.3.1 教育機器人產業鏈形成專業分工 / 141
4.3.2 服務機器人制造技術成熟,加速教育機器人發展 / 142
4.3.3 自然人機交互及人工智能將成為產業關鍵技術 / 142
4.3.4 教育專屬應用服務程序與內容凸顯市場產品價值 / 143
4.3.5 專業教育機器人成為系統集成商的藍海市場 / 143
4.3.6 玩具品牌加速教育機器人的發展 / 144
4.3.7 電信產業與教育產業合作的整合商業模式 / 144
4.3.8 產業鏈生態系的競爭 / 145
4.4 結論 / 145
4.4.1 教育機器人的未來七層產業鏈結論 / 145
4.4.2 八大未來產業鏈關系的發展 / 146
CHAPTER 5 未來 ─ 百家爭鳴的生態系
5.1 市場規模的模型預測 / 150
5.1.1 終端消費市場 / 151
5.1.2 教育機構市場 / 152
5.1.3 教育套件市場 / 153
5.1.4 STEAM 玩具套件市場 / 154
5.1.5 市場規模預測 / 155
5.2 市場競爭與合作分析 / 155
5.2.1 未來教育服務機器人市場的發展 / 156
5.2.2 通用型教育服務機器人未來的市場關系發展 / 157
5.2.3 專用型教育服務機器人未來的市場關系發展 / 158
5.3 未來策略發展與建議 / 159
5.3.1 教育服務機器人市場的龐大商機 / 160
5.3.2 通用型教育服務機器人決勝于系統平臺開發商,專用型教育
服務機器人決勝于品牌商與系統集成商 / 160
5.3.3 教育機器人即服務的產業生態系競爭發展 / 161
5.3.4 自然人機交互的體驗是產品成敗的關鍵 / 162
5.3.5 以使用者為中心,設計教育機器人特有的用戶體驗 / 163
5.4 結論與建議 / 164
5.4.1 總結 / 165
5.4.2 建議 / 167
CHAPTER 6 結論 ─ 實踐困境與有效路徑
6.1 教育機器人的發展與現狀 / 170
6.2 教育機器人的實踐與展望 / 171
附錄1 中國市場產品 / 174
附錄2 中國以外市場產品 / 201
參考文獻 / 232
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