[教育机器人可扮演17种角色?北师大这项成果在2019世界机器人大会...]机器人

2019世界机器人大会于8月20日-25日在北京亦创国际会展中心举办。本届大会由主论坛和专题论坛组成，同期举办世界机器人博览会及世界机器人大赛。在8月23日的机器人教育与创客论坛上，北师大研究团队发布了《2019全球教育机器人发展白皮书》。

有关教育机器人、人工智能与教育的发展在社会引起热议，尤其是教育界、学术界、产业界等对相关领域的关注尤为明显。目前，教育机器人的学术研究及市场与产品的发展现状如何？教育机器人不同用户群体的需求是什么？未来教育机器人可应用于哪些教学场景？教育机器人未来产业发展究竟是一条怎样的产业链？未来市场潜在规模有多大……

《2019全球教育机器人发展白皮书》将为我们一一解答！

全球教育机器人发展

这些知识你应该知道

1.背景意义

“重点研究低成本的自组织网络，个性化的智能机器人和人机交互系统、高柔性免受攻击的数据网络和先进的信息安全系统。”

“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点，研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。”

——国务院2006《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》

将“高档数控机床和机器人”作为大力推动的重点领域之一，提出机器人产业的发展要“围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人应用以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用的需求，积极研发新产品，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。”

——国务院于2015年5月印发《中国制造2025》

“大力发展人工智能新兴产业“包括

“智能机器人。攻克智能机器人核心零部件、专用传感器，完善智能机器人硬件接口标准、软件接口协议标准以及安全使用标准。研制智能工业机器人、智能服务机器人，实现大规模应用并进入国际市场。”

——2017年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》

“人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式，推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。把握全球人工智能发展态势，找准突破口和主攻方向，培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才，是教育的重要使命。”

——2019年5月，习近平向国际人工智能与教育大会致贺信

“加强智能教学助手、教育机器人、智能学伴、语言文字信息化等关键技术研究与应用。”教育机器人作为机器人应用于教育领域的代表，将成为智慧学习环境的重要组成部分。

——《教育信息化2.0行动计划》

北京师范大学智慧学习研究院在2016年发布《2016全球教育机器人发展白皮书》，是全球范围内首次由教育权威机构针对教育机器人领域基于详实调研数据发布的白皮书。

北京师范大学智慧学习研究院副院长曾海军

基于2016年的研究工作，《2019全球教育机器人发展白皮书》通过各类资料的采集、汇总、分析及比较，为学术界、教育界、产业界提供全面了解教育机器人学术研究成果、产业现状及趋势、教育应用情况，探讨教育机器人的创新应用途径，以及如何设计开发能满足各类教育服务对象需求的功能，为未来的教育机器人发展指明可能的趋势，为一线教师、教育政策制定者以及想要进军教育机器人产业的企业提供相对应的参考信息。

2.研究历程

北师大智慧学习研究院项目团队从2018年8月组建团队、启动调研工作，到2019年8月完成白皮书，历时1年时间，通过白皮书7个章节的论述，为大家解惑：

▪ 教育机器人的主要需求有哪些？

▪ 教育机器人的学术研究现状是怎样的？

▪ 教育机器人的关键技术和主流设计思路是什么？

▪ 教育机器人的市场规模有多大？

最终得出6大结论。

1

统计发现，美国、欧洲（英、法、意）是教育机器人学术研究的主要地区，研究聚焦于教育机器人的本体、教学角色及影响、教学实践、设计及应用情境五个方面，机器人对STEAM、语言教育、身心障碍治疗的价值和对学生能力的培养受到学界更多关注。

2

教育用户的多样性决定了其对教育机器人的需求广泛且不同。从应用场域来看，适用于家庭的需求明显多于适用于学校的需求；从功能效用来看，辅助于语言教育和机器人教育的需求占比较大；从适用对象来看，面向于学生的需求高于面向其他群体的需求。

3

教育机器人的设计应以需求分析为基础，以智能化为着力点，既要满足用户的主观需求，强化自然人机交互体验，又要对用户需求保持理性判断。

4

人机交互、机器视觉、情境感知是教育机器人研究中需大力发展的三大关键技术；教育机器人本机智能与云端智能设计的结合将为提升感知与交互能力提供新思路。此外，教育机器人还应发展更多的教育适用性，提高教育服务的胜任力。

5

教育机器人的终端消费市场在迅速扩展，教育机器人产业将迎来快速发展期。专用型产品研发和推广的思路逐步形成，将成为系统集成商的蓝海市场；细分领域有望成为未来教育机器人市场的主要发展方向。

6

教育机器人市场将形成服务型生态系统圈。与智能手机发展历程相似，以教育机器人操作系统和开放的SDK或API服务吸引软件开发商的加入，形成从硬件集成到软件开发再到各种教学服务的一整套服务体系。

3.研究热点

统计问卷调研结果，汇总不同用户群体提出的教育机器人需求内容 233 项，归纳出教育机器人可扮演的 17 种角色：

机器人“保姆”、机器人生活伙伴、机器人生活“助理”、机器人健康“助理”、机器人学习“助理”、 机器人学习伙伴、机器人学习顾问、机器人教具（玩具）、机器人“教师”、机器人助教、机器人“助理”、老 人陪伴员、机器人监护员、机器人安全教育员、机器人社会服务人员、智能家庭管控、智能教室管控。

由此可见， 教育机器人可深度融入以家庭和学校为主的各种教育场域，为各类用户提供丰富的教育服务。

4.产品图谱

为评估和比较教育机器人产品的教育服务能力，了解教育机器人产品的发展状况，本白皮书提出 4 个维度的 产品分析框架，如表 2-3 所示。从硬件角度的“表情动作”、“感知输入”，软件角度的“机器人智能”、“社 会互动”进行分析。按照功能“由弱到强”分为 5 个层级，5 代表最高水平，1 代表最低水平。

5.应用发展

综合市场产品、产业链与市场规模的分析与预测，本白皮书总结提出教育机器人未来市场发展预测图，如图 所示，为教育机器人市场相关者提供参考建议。

延伸阅读

世界机器人大会论坛被誉为机器人界的“达沃斯”，得到了来自IEEE机器人与自动化学会（IEEE RAS）、世界工程组织联合会（WFEO）、国际机器人研究基金会（IFRR）等22家国际机器人组织的大力支持。为期3天的主论坛汇聚了来自中、俄、美、德、日、意、加、韩、瑞、以等国的300多位业界顶尖专家和企业领袖。他们将分别围绕“国际合作与机遇”、“基础技术与创新”、“前沿趋势与探索”、“人工智能与融合”、“新兴应用与实践”、“市场前景与投资”六大阶段进行主旨报告和高峰对话。20多场专题论坛则专注于不同领域，为全球机器人领域精英们搭建观点交流与碰撞的平台。

世界机器人博览会被誉为机器人界的“汉诺威展”，今年展览面积为52000 平方米，由工业机器人、服务机器人、特种机器人、物流机器人四大展区组成，ABB、新松、哈工大机器人集团等180多家国内外知名企业及科研机构的涉及21个行业应用的700 余件（套）最新技术成果、应用产品、解决方案集聚亮相，其中包括达闼科技云端智能服务机器人XR-1、德国宇航中心第四代7自由度轻型机器人、康力优蓝优友U06机器人、优必选Walker机器人、达芬奇手术机器人等。

世界机器人大赛被誉为机器人界的“奥运会”，今年共设BCI脑控机器人大赛、共融机器人挑战赛、机器人工业设计大赛、青少年机器人设计大赛四大类赛事。

2019世界机器人大赛已在全球举办了多场选拔赛，全年累计参赛人数已超40000人。

本次大赛冠军赛共有来自中国、俄罗斯、日本、韩国、美国、新加坡、墨西哥、菲律宾等全球10余个国家和地区的1000余支赛队参赛。

世界机器人大会举办五年来，顺应了科技创新发展的内在要求，集全球之智，推动技术和产业进步，已成为多主体、全方位、有广度和深度的合作平台。

未来，大会将继续服务于打造全球机器人生态系统、服务于推动制造业高质量发展、服务于建设现代化经济体系、服务于打造人类命运共同体，为世界经济更加美好的明天、人类更加美好的未来做出积极贡献。

-bnuweixin-

来源：北师大智慧学习研究院

排版：盛诗雯

责任编辑：黄钊艺

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