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>> 国盛证券-计算机行业点评-具身智能最新进展:ARTEMIS-230618
上传日期:   2023/6/18 大小:   1154KB
格式:   pdf  共10页 来源:   国盛证券
评级:   增持 作者:   刘高畅
行业名称:   计算机
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UCLA最先进的人形机器人将参加机器人足球赛。UCLA机器人与机械实验室(RoMeLa)的研究人员设计了一种人形机器人,命名为ARTEMIS,计划于7月前往法国参加2023年RoboCup机器人足球赛。ARTEMIS身高4英尺8英寸,体重85磅,能够在崎岖不平的地面上行走,也能奔跑和跳跃。即使受到强烈推挤或其他干扰,ARTEMIS也能保持稳定。在实验室的测试中,ARTEMIS以每秒2.1米的速度行走,这使其成为世界上行走速度最快的人形机器人。ARTEMIS的主要创新在于它的执行器经过定制设计,表现得像生物肌肉,它们有弹性且受力控制,这与大多数机器人所具有的刚性、位置控制的执行器相反。ARTEMIS的执行器是电力驱动的,与带有液压驱动器的机器人相比,它产生的噪音更小,运行效率更高,而且它更清洁。在UCLA获得机械工程博士学位的Taoyuanmin Zhu和Min Sung Ahn分别开发了ARTEMIS的硬件和软件系统。
  专为人形机器人定制设计的执行器是ARTEMIS的主要创新。在机器人硬件上,执行器是实现动态运动的最关键的部分,目前有腿机器人的执行器方案可以分为以下几类:1)高速齿轮减速+力矩传感器执行器(High gear reduction + force torquesensor actuators);2)串联弹性执行器(Series elastic actuator);3)本体驱动器(Proprioceptive actuator);4)液压执行器(Hydraulic actuator)。ARTEMIS采用专门为人形机器人的要求而设计的高扭矩密度的本体执行器,使用行星齿轮。低反射惯性和高传输透明度使机器人能够利用本体感受力控制,并在跑步和跳跃时具有冲击弹性。为了使执行器更加模块化,ARTEMIS定制了电机驱动器和控制器板,以更好地适应执行器的包装,简化了系统的体系结构,并减轻了整个系统的重量。
  完善的软件系统是ARTEMIS实现灵活运动的关键。ARTEMIS的软件架构主要分为硬件接口、仿真接口、摄像头接口、控制器接口和安全接口:1)硬件接口由不同的对象组成,与包括执行器、惯性测量单元(IMU)和接触点传感器的不同对象通信。2)仿真接口试图模拟执行器接口和IMU接口的功能。所需的位置、速度和扭矩命令能以与物理硬件相同的方式发送到仿真环境中。3)控制器接口负责从共享内存中读取当前的联合状态和IMU读数,并更新接触检测器和状态估计器,这些数据将被运动控制器等控制器使用。4)当硬件接口与执行器通信时,当检测到任何错误行为时,安全接口运行在一个单独的进程下关闭机器人。对于户外环境中的动态运动,可能有不均匀和不连续的地形,ARTEMIS设计了完善的运动框架让运动控制器能够立即调整其计划和轨迹。
  投资建议:
  机器人技术在快速发展中,我们建议关注机器人相关产业链公司:
  三花智控、拓普集团、鸣志电器、绿的谐波、峰岹科技。
  UCLA的执行器方案中使用了行星减速器,建议关注行星减速器产业链:
  双环传动、中大力德、国茂股份。
  风险提示:机器人技术迭代不及预期风险;宏观经济风险;行业竞争加剧风险。
  
 
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