>> 國盛證券-計算機行業(yè)點評-具身智能最新進展：ARTEMIS-230618
| 上傳日期： |
2023/6/18 |
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| 1154KB |
| 格式： |
pdf 共10頁 |
來源： |
國盛證券 |
| 評級： |
增持 |
作者： |
劉高暢 |
| 行業(yè)名稱： |
計算機 |
| 下載權(quán)限： |
無限制-登錄即可下載 |
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UCLA最先進的人形機器人將參加機器人足球賽。UCLA機器人與機械實驗室(RoMeLa)的研究人員設計了一種人形機器人，命名為ARTEMIS，計劃于7月前往法國參加2023年RoboCup機器人足球賽。ARTEMIS身高4英尺8英寸，體重85磅，能夠在崎嶇不平的地面上行走，也能奔跑和跳躍。即使受到強烈推擠或其他干擾，ARTEMIS也能保持穩(wěn)定。在實驗室的測試中，ARTEMIS以每秒2.1米的速度行走，這使其成為世界上行走速度最快的人形機器人。ARTEMIS的主要創(chuàng)新在于它的執(zhí)行器經(jīng)過定制設計，表現(xiàn)得像生物肌肉，它們有彈性且受力控制，這與大多數(shù)機器人所具有的剛性、位置控制的執(zhí)行器相反。ARTEMIS的執(zhí)行器是電力驅(qū)動的，與帶有液壓驅(qū)動器的機器人相比，它產(chǎn)生的噪音更小，運行效率更高，而且它更清潔。在UCLA獲得機械工程博士學位的Taoyuanmin Zhu和Min Sung Ahn分別開發(fā)了ARTEMIS的硬件和軟件系統(tǒng)。
專為人形機器人定制設計的執(zhí)行器是ARTEMIS的主要創(chuàng)新。在機器人硬件上，執(zhí)行器是實現(xiàn)動態(tài)運動的最關(guān)鍵的部分，目前有腿機器人的執(zhí)行器方案可以分為以下幾類：1）高速齒輪減速+力矩傳感器執(zhí)行器（High gear reduction + force torquesensor actuators）；2）串聯(lián)彈性執(zhí)行器（Series elastic actuator）；3）本體驅(qū)動器（Proprioceptive actuator）；4）液壓執(zhí)行器（Hydraulic actuator）。ARTEMIS采用專門為人形機器人的要求而設計的高扭矩密度的本體執(zhí)行器，使用行星齒輪。低反射慣性和高傳輸透明度使機器人能夠利用本體感受力控制，并在跑步和跳躍時具有沖擊彈性。為了使執(zhí)行器更加模塊化，ARTEMIS定制了電機驅(qū)動器和控制器板，以更好地適應執(zhí)行器的包裝，簡化了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并減輕了整個系統(tǒng)的重量。
完善的軟件系統(tǒng)是ARTEMIS實現(xiàn)靈活運動的關(guān)鍵。ARTEMIS的軟件架構(gòu)主要分為硬件接口、仿真接口、攝像頭接口、控制器接口和安全接口：1）硬件接口由不同的對象組成，與包括執(zhí)行器、慣性測量單元（IMU）和接觸點傳感器的不同對象通信。2）仿真接口試圖模擬執(zhí)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與物理硬件相同的方式發(fā)送到仿真環(huán)境中。3）控制器接口負責從共享內(nèi)存中讀取當前的聯(lián)合狀態(tài)和IMU讀數(shù)，并更新接觸檢測器和狀態(tài)估計器，這些數(shù)據(jù)將被運動控制器等控制器使用。4）當硬件接口與執(zhí)行器通信時，當檢測到任何錯誤行為時，安全接口運行在一個單獨的進程下關(guān)閉機器人。對于戶外環(huán)境中的動態(tài)運動，可能有不均勻和不連續(xù)的地形，ARTEMIS設計了完善的運動框架讓運動控制器能夠立即調(diào)整其計劃和軌跡。
投資建議：
機器人技術(shù)在快速發(fā)展中，我們建議關(guān)注機器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司：
三花智控、拓普集團、鳴志電器、綠的諧波、峰岹科技。
UCLA的執(zhí)行器方案中使用了行星減速器，建議關(guān)注行星減速器產(chǎn)業(yè)鏈：
雙環(huán)傳動、中大力德、國茂股份。
風險提示：機器人技術(shù)迭代不及預期風險；宏觀經(jīng)濟風險；行業(yè)競爭加劇風險。
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