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人形機(jī)器人感知系統(tǒng)：迭代有望加速
　　2022年9月30日，特斯拉2022年AIDAY發(fā)布了人形機(jī)器人Optimus的產(chǎn)品進(jìn)展，披露了包括手部感知和視覺導(dǎo)航等感知系統(tǒng)的最新進(jìn)展。我們認(rèn)為，人形機(jī)器人的感知系統(tǒng)可以分為內(nèi)部和外部?jī)刹糠?，主要通過視覺、聽覺、觸覺、力覺等傳感器，實(shí)現(xiàn)從內(nèi)外部環(huán)境信號(hào)向可處理數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。通過對(duì)比不同類型機(jī)器人的手部感知和視覺導(dǎo)航方案，我們發(fā)現(xiàn)，隨著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)、自由度提升、AI算法進(jìn)步，目前人形機(jī)器人感知系統(tǒng)迭代速度正在不斷加快，未來商業(yè)化進(jìn)程有望加速。
　　手部感知系統(tǒng)：感知系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件
　　機(jī)械手是人形機(jī)器人感知系統(tǒng)的關(guān)鍵組成，機(jī)械手的靈活度、協(xié)調(diào)度、精細(xì)度決定了人形機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的寬窄。1）傳統(tǒng)六軸工業(yè)機(jī)器人一般有6個(gè)自由度，內(nèi)置有六個(gè)伺服電機(jī)，直接通過減速器、同步帶輪等驅(qū)動(dòng)六個(gè)關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)諸如自動(dòng)裝配、噴漆等工作，但靈活性較差。2）英國(guó)機(jī)器人公司Shadow Robot推出的靈巧手擁有24個(gè)關(guān)節(jié)，各個(gè)關(guān)節(jié)通過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主要用于空間探索、危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)等場(chǎng)景。3）Optimus機(jī)械手采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)，每只手都有11個(gè)自由度，由電機(jī)配合金屬肌腱驅(qū)動(dòng)，目前可以實(shí)現(xiàn)辦公室澆水、工廠搬運(yùn)等特定場(chǎng)景工作。
　　機(jī)械手對(duì)比：Optimus機(jī)械手迭代潛力較大
　　1）對(duì)比驅(qū)動(dòng)方式來看，電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，因此目前主流機(jī)械手均采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)Optimus或?qū)⒉捎每招谋姍C(jī)。2）對(duì)比自由度來看，Optimus每只手有11個(gè)自由度，較六軸工業(yè)機(jī)器人的6個(gè)自由度而言，具備更加靈活的運(yùn)動(dòng)能力；但相較Shadow靈巧手最高24個(gè)自由度而言，Optimus仍存在較大提升空間，未來自由度有望隨版本迭代逐步遞增。3）對(duì)比機(jī)械手抓力來看，Optimus機(jī)械手相較目前主流方案具備一定優(yōu)勢(shì)，有望率先應(yīng)用于需要重復(fù)搬運(yùn)的工作場(chǎng)景。
　　視覺導(dǎo)航系統(tǒng)：機(jī)器人智能化的第一步
　　波士頓動(dòng)力的Altas采用RGB攝像頭+TOF深度傳感+激光雷達(dá)方案，可以通過感知算法觀察環(huán)境，按照實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自主規(guī)劃行動(dòng)。Walker X搭載力覺、視覺、環(huán)境和人體識(shí)別等全方位的感知系統(tǒng)，依托U-SLAM視覺導(dǎo)航自主路徑規(guī)劃。Optimus視覺導(dǎo)航方案移植自特斯拉汽車，采用基于攝像頭的純視覺方案。其中Occupancy Networks是視覺算法的核心，采用“占用”替代傳統(tǒng)檢測(cè)過程，從而優(yōu)化視覺導(dǎo)航能力。
　　視覺方案對(duì)比：期待神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)步帶來軟件快速迭代
　　對(duì)比來看，目前主流機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)方案中，只有特斯拉采用純視覺路線，其他廠商如波士頓動(dòng)力采用RGB攝像頭+TOF深度傳感+激光雷達(dá)方案、優(yōu)必選采用激光雷達(dá)+RGBD攝像頭+四目立體視覺方案。我們認(rèn)為，純視覺方案由于減少了激光雷達(dá)等硬件投入，有望進(jìn)一步降低導(dǎo)航系統(tǒng)成本，或?qū)椭鶲ptimus更快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。此外，在占用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、運(yùn)動(dòng)模擬等AI算法加持下，Optimus有望實(shí)現(xiàn)軟件端快速迭代，視覺方案有望朝著更加精確、智能的方向演進(jìn)。
　　風(fēng)險(xiǎn)提示：技術(shù)落地不及預(yù)期；軟件迭代不及預(yù)期；本研報(bào)中涉及到的公司、個(gè)股內(nèi)容系對(duì)其客觀公開信息的整理，并不代表本研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該公司、該股票的推薦或覆蓋。