>> 華泰證券-工業(yè)行業(yè)專題研究-人形機(jī)器人再探討：百尺竿頭更進(jìn)一步-230814
| 上傳日期： |
2023/8/14 |
大小： |
4011KB |
| 格式： |
pdf 共27頁 |
來源： |
華泰證券 |
| 評(píng)級(jí)： |
增持 |
作者： |
倪正洋 |
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技術(shù)革新+巨頭入局+政策激勵(lì)，多維度催化人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展
技術(shù)進(jìn)步+巨頭入局+政策激勵(lì)加速2023年人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2023年RT-2、Voxposer等大模型超預(yù)期發(fā)展，具身智能迎來曙光。特斯拉宣布其人形機(jī)器人擎天柱2024年有望率先在內(nèi)部工廠投入使用，微軟、谷歌、三星等科技公司也紛紛入局，有望加快整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)升級(jí)。北京2023年6月發(fā)布政策，目標(biāo)2025年實(shí)現(xiàn)百臺(tái)人形機(jī)器人原型機(jī)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)3-4個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用，上海、深圳同樣發(fā)布政策加緊布局人形機(jī)器人，加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。隨著科技龍頭入局、大模型等AI技術(shù)加速、相關(guān)政策密集落地，作為“具身智能”最理想載體的人形機(jī)器人有望加速發(fā)展。
決策層：大模型賦予機(jī)器人“大腦”，具身智能迎來曙光
谷歌DeepMind于2023年7月28日推出全球首個(gè)控制機(jī)器人的視覺-語言-動(dòng)作(VLA)模型RT-2；斯坦福大學(xué)李飛飛教授研究團(tuán)隊(duì)于2023年7月12日推出VoxPoser，通過大語言模型加視覺語言模型指導(dǎo)機(jī)器人行動(dòng)。搭載此類模型的機(jī)器人有兩方面突破性進(jìn)展：一是其可以理解自然語言指令，無需復(fù)雜的編程語言可完成人機(jī)交互；二是無需訓(xùn)練即可完成復(fù)雜指令且產(chǎn)生涌現(xiàn)能力，未知場(chǎng)景下的泛化能力增強(qiáng)。RT-2/Voxposer還改變了決策結(jié)果到運(yùn)動(dòng)控制的映射方式，無需經(jīng)過復(fù)雜翻譯即可將高層級(jí)設(shè)計(jì)映射到低層級(jí)動(dòng)作。當(dāng)機(jī)器人“擁抱”大模型，具身智能迎來曙光。
感知層：聚焦力傳感器應(yīng)用，機(jī)器人知“輕重”懂交互
人形機(jī)器人需借助多種傳感器收集多模態(tài)數(shù)據(jù)以供交互，通過聚焦力傳感器領(lǐng)域，我們認(rèn)為六維力傳感器和關(guān)節(jié)扭矩傳感器是力傳感核心，向機(jī)器人的力控制和運(yùn)動(dòng)控制提供力感信息，對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化起重要作用。其中六維力傳感器相比于單軸力傳感器技術(shù)壁壘較高，需兼顧優(yōu)良的靜態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能和低維間耦合。未來六維力傳感器需要六維聯(lián)合加載標(biāo)定設(shè)備等先進(jìn)儀器、動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化以及矢量運(yùn)算中的解耦算法解決技術(shù)難點(diǎn)。近期學(xué)術(shù)前沿論文中提出，人形機(jī)器人可利用關(guān)節(jié)扭矩傳感器和手腕處六維力傳感器的感知反饋定位接觸位置并估計(jì)手部物體姿態(tài)。
執(zhí)行層：剛性驅(qū)動(dòng)器方案成熟，準(zhǔn)直驅(qū)方案滲透率有望提高
機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器目前以電驅(qū)為主，經(jīng)歷了從剛性驅(qū)動(dòng)器、彈性驅(qū)動(dòng)器到準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)器的過程。特斯拉采用目前相對(duì)成熟的剛性驅(qū)動(dòng)器方案，其使用無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)高傳動(dòng)比減速器，在輸出端安裝力傳感器，控制相對(duì)簡(jiǎn)單，精度高，但效率較低，整體設(shè)計(jì)方面較難有創(chuàng)新；準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是新興技術(shù)，依靠驅(qū)動(dòng)器電機(jī)開環(huán)力控，不依賴力傳感器實(shí)現(xiàn)本體感知機(jī)器人腳部和外界的交互力，功率密度高，力控帶寬大，抗沖擊能力強(qiáng)，但其編碼器技術(shù)和電機(jī)功率密度仍有待提高。在電機(jī)和減速器性能沒有大幅提升的情況下，準(zhǔn)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)器有望逐步替代傳統(tǒng)剛性驅(qū)動(dòng)器。
風(fēng)險(xiǎn)提示：模型泛化能力不足，力傳感方案發(fā)生變化，驅(qū)動(dòng)器技術(shù)升級(jí)不及預(yù)期。本研報(bào)中涉及到未覆蓋個(gè)股內(nèi)容，均系對(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。
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