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申萬(wàn)宏源-機(jī)器人行業(yè)深度報(bào)告系列之15-機(jī)器人控制器:人形機(jī)器人行動(dòng)之腦,全球本體廠商必爭(zhēng)之地-231204
上傳日期:
2023/12/5
大?。?/td>
2373KB
格式:
pdf 共45頁(yè)
來(lái)源:
申萬(wàn)宏源
評(píng)級(jí):
看好
作者:
劉建偉
,
王珂
,
李蕾
下載權(quán)限:
此報(bào)告為加密報(bào)告,僅限高級(jí)會(huì)員查看
本期投資提示:
控制器是人形機(jī)器人的大腦和小腦,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心基礎(chǔ)。控制器相比執(zhí)行器更為“無(wú)形”,但對(duì)機(jī)器人本體的表現(xiàn)起到至關(guān)重要的作用,且在長(zhǎng)期的發(fā)展迭代可能成為拉開(kāi)距離的關(guān)鍵點(diǎn),是各家人形機(jī)器人公司的核心技術(shù)。整體控制器框架通常包括感知、語(yǔ)音交互、運(yùn)動(dòng)控制等層面。其中,運(yùn)動(dòng)控制器重要且復(fù)雜,如果機(jī)器人在不平坦地面和不確定的外部環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)控制器需要實(shí)時(shí)調(diào)整其計(jì)劃和軌跡,并協(xié)調(diào)雙足和全身肢體的狀態(tài)。同時(shí),控制器也是政策層面重點(diǎn)支持的環(huán)節(jié),在今年工信部發(fā)布的兩大人形機(jī)器人重磅政策中,“運(yùn)動(dòng)控制”均放在關(guān)鍵位置。
人形機(jī)器人相比其他成熟產(chǎn)業(yè),控制器原理殊途同歸,但在具體結(jié)構(gòu)和要求存在區(qū)別。①工業(yè)機(jī)器人:控制器用于控制機(jī)械臂運(yùn)行軌跡、空間位置,相比人形對(duì)控制精度、工藝?yán)斫庖蟾撸虎趻叩貦C(jī)器人:控制器主要用來(lái)規(guī)劃路徑,避障,以及人機(jī)交互,這是人形機(jī)器人控制器的功能之一,此外人形機(jī)器人所需的算法實(shí)時(shí)性要求、控制器處理能力更高;③汽車域控制器:通常分為動(dòng)力域、底盤域、座艙域、自動(dòng)駕駛域和車身域,其中自動(dòng)駕駛汽車域控制器和人形機(jī)器人的控制器的控制原理類似,需要多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制、圖像識(shí)別、高速通訊、數(shù)據(jù)處理的能力;但是汽車和人形機(jī)器人在安全性、控制精度、算法要求、接口復(fù)雜程度不同。
特斯拉可將汽車的FSD技術(shù)運(yùn)用于Optimus。特斯拉工程師團(tuán)隊(duì)表示,從機(jī)器人概念到設(shè)計(jì),再到生產(chǎn)和驗(yàn)證的全過(guò)程,他們均使用車輛設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)。馬斯克曾說(shuō)“汽車是四的輪子的機(jī)器人,而Optimus則可以看作是一個(gè)有四肢的機(jī)器人”。1)人形機(jī)器人的外部環(huán)境更復(fù)雜,更需要依賴神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決路徑規(guī)劃和執(zhí)行問(wèn)題,F(xiàn)SD系統(tǒng)若整合到人形機(jī)器人系統(tǒng)中,端到端解決方案有望顯著提升人形機(jī)器人的視覺(jué)感知水平和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、控制能力;2)人形機(jī)器人的算力要求高,Dojo超算系統(tǒng)可為其提供支持。
工控領(lǐng)域:控制器發(fā)展成熟,國(guó)產(chǎn)替代潛力巨大。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備的核心部件,上百年發(fā)展至今形成多種技術(shù)路線并存的格局,如數(shù)控系統(tǒng)(CNC)、通用控制器(GMC)、可編程邏輯控制器(PLC)、專用控制器等,分別適用于不同下游場(chǎng)景。運(yùn)動(dòng)控制器的國(guó)產(chǎn)化率低,技術(shù)瓶頸在于硬件(芯片)、軟件算法、定制設(shè)計(jì)和集成等。高端運(yùn)動(dòng)控制器、PLC和數(shù)控系統(tǒng)CNC均有具有的國(guó)產(chǎn)替代空間。
控制器面臨新應(yīng)用場(chǎng)景、政策重點(diǎn)支持、國(guó)產(chǎn)替代等多重發(fā)展機(jī)遇。由于人形機(jī)器人尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地,因此尚未出現(xiàn)批量供應(yīng)相關(guān)控制器的公司;但控制器作為工業(yè)及消費(fèi)領(lǐng)域自動(dòng)化設(shè)備的“大腦”,控制框架和原理同源,在控制器領(lǐng)域長(zhǎng)期深耕的優(yōu)質(zhì)公司將在新的產(chǎn)業(yè)浪潮中具備明顯的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。建議關(guān)注:①工業(yè)領(lǐng)域控制器:通用控制器&機(jī)器人控制器:固高科技、雷賽智能、埃斯頓、新時(shí)達(dá);激光設(shè)備控制器:柏楚電子、維宏股份;機(jī)床數(shù)控系統(tǒng):華中數(shù)控;PLC:匯川技術(shù)、信捷電氣、禾川科技;②消費(fèi)領(lǐng)域控制器:拓邦股份;③核心部件連接器:維峰電子(通信)、瑞可達(dá)(通信)。
風(fēng)險(xiǎn)提示:控制器技術(shù)進(jìn)展不及預(yù)期、人形機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程不及預(yù)期、宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)
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