>> 华泰证券-计算机行业专题研究-人形机器人感知系统:迭代有望加速-221009
| 上传日期: |
2022/10/10 |
大小: |
1082KB |
| 格式: |
pdf 共12页 |
来源: |
华泰证券 |
| 评级: |
增持 |
作者: |
谢春生 |
| 行业名称: |
计算机 |
| 下载权限: |
此报告为加密报告 |
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人形机器人感知系统:迭代有望加速 2022年9月30日,特斯拉2022年AIDAY发布了人形机器人Optimus的产品进展,披露了包括手部感知和视觉导航等感知系统的最新进展。我们认为,人形机器人的感知系统可以分为内部和外部两部分,主要通过视觉、听觉、触觉、力觉等传感器,实现从内外部环境信号向可处理数据的转化。通过对比不同类型机器人的手部感知和视觉导航方案,我们发现,随着驱动结构改进、自由度提升、AI算法进步,目前人形机器人感知系统迭代速度正在不断加快,未来商业化进程有望加速。 手部感知系统:感知系统的关键执行部件 机械手是人形机器人感知系统的关键组成,机械手的灵活度、协调度、精细度决定了人形机器人实际应用场景的宽窄。1)传统六轴工业机器人一般有6个自由度,内置有六个伺服电机,直接通过减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,可以实现诸如自动装配、喷漆等工作,但灵活性较差。2)英国机器人公司Shadow Robot推出的灵巧手拥有24个关节,各个关节通过直流电机驱动,主要用于空间探索、危险环境作业等场景。3)Optimus机械手采用仿生学设计,每只手都有11个自由度,由电机配合金属肌腱驱动,目前可以实现办公室浇水、工厂搬运等特定场景工作。 机械手对比:Optimus机械手迭代潜力较大 1)对比驱动方式来看,电机驱动结构简单、性能稳定,因此目前主流机械手均采用电机驱动,预计Optimus或将采用空心杯电机。2)对比自由度来看,Optimus每只手有11个自由度,较六轴工业机器人的6个自由度而言,具备更加灵活的运动能力;但相较Shadow灵巧手最高24个自由度而言,Optimus仍存在较大提升空间,未来自由度有望随版本迭代逐步递增。3)对比机械手抓力来看,Optimus机械手相较目前主流方案具备一定优势,有望率先应用于需要重复搬运的工作场景。 视觉导航系统:机器人智能化的第一步 波士顿动力的Altas采用RGB摄像头+TOF深度传感+激光雷达方案,可以通过感知算法观察环境,按照实时数据实现自主规划行动。Walker X搭载力觉、视觉、环境和人体识别等全方位的感知系统,依托U-SLAM视觉导航自主路径规划。Optimus视觉导航方案移植自特斯拉汽车,采用基于摄像头的纯视觉方案。其中Occupancy Networks是视觉算法的核心,采用“占用”替代传统检测过程,从而优化视觉导航能力。 视觉方案对比:期待神经网络进步带来软件快速迭代 对比来看,目前主流机器人视觉导航系统方案中,只有特斯拉采用纯视觉路线,其他厂商如波士顿动力采用RGB摄像头+TOF深度传感+激光雷达方案、优必选采用激光雷达+RGBD摄像头+四目立体视觉方案。我们认为,纯视觉方案由于减少了激光雷达等硬件投入,有望进一步降低导航系统成本,或将帮助Optimus更快实现商业化量产。此外,在占用神经网络模型、运动模拟等AI算法加持下,Optimus有望实现软件端快速迭代,视觉方案有望朝着更加精确、智能的方向演进。 风险提示:技术落地不及预期;软件迭代不及预期;本研报中涉及到的公司、个股内容系对其客观公开信息的整理,并不代表本研究团队对该公司、该股票的推荐或覆盖。
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