机器人行业点评报告:特斯拉OPTIMUS发布 人型机器人中期量产可期

2022-10-09 07:35:01 和讯  申万宏源研究王珂/刘洋/李蕾/刘建伟/张婧玮
  本期投资提示:
  特斯拉人形机器人原型机亮相AI Day,软硬件技术层面亮点颇多,外形设计及行动能力略低于预期。北京时间2022 年10 月1 日Tesla AI Day 上,特斯拉首款人形机器人Optimus(擎天柱)原型机亮相,并完成走路、招手等动作,捡取、搬运物体、浇水等复杂动作在视频中呈现。第一代Optimus 外形略显“粗糙”,行动略显“笨拙”,据称目前项目尚处于早期研发阶段。而后,技术团队充分展示了机器人的设计思路和技术方案,包括电池、大脑(计算机)、28 个关节自由度及6 种执行器、11 个自由度的手部、视觉感知系统、导航及路径规划系统和运动规划方案等,亮点颇多。在应用层面,马斯克称未来3-5 年有望量产,量产价格将低于汽车,低于2 万美元。
  硬件层面:6 种关节执行器+11 自由度手部充分展示,研发基础扎实,未来突破值得期待。
  研发团队基于仿生学设计,综合考虑成本、能耗、重量和量产等因素,采用6 种关节执行器和肌腱驱动灵巧手:1)旋转执行器:无框电机+谐波减速器+双编码器+力矩传感器的方案,类似于协作机器人关节;2)线性执行器:无框电机+行星滚柱丝杠+力传感器的方案,承载能力、刚度和抗冲击能力强;3)手部:空心杯电机+蜗轮蜗杆+金属肌腱驱动,兼具灵活性与刚性。总体来看,Optimus 在最快速度量产的目标之下,机械结构基本采用现有较为成熟技术方案,但对待新技术保持开放的态度,未来技术迭代值得期待。
  软件层面:人工智能技术复用自动驾驶技术方案,机器人运动规划进步神速。据开发人员称,Optimus 的人工智能控制技术与汽车的FSD 自动驾驶技术同源。Optimus 利用视觉作为环境感知传感器,构建3D 场景,识别目标物体的所在位置;由导航系统自动生成最佳路径;由运动规划器生成参照投影,产生步伐运动行走方案,再转化为机器人身上各个执行器的扭矩、速度输出。底层技术极为复杂,但Optimus 进步飞速。2022 年4 月到9月,从迈出第一步,到越来越多关节加入感应系统中,行走速度不断加快。
  人形机器人行业发展趋势明确,长期可更加乐观看待。长期来看,如果未来是一个人工智能社会,那么人形机器人作为人工智能与硬件的最佳结合体,是最通用的造型,在技术成熟之后能够在各种场景中广泛应用。随着特斯拉、戴森、小米、腾讯等全球智能化巨头接连入局,产业趋势已然形成。随着未来研发投入的不断加大、产品不断更新迭代,人形机器人的产业化进程将持续不断的推进,向 “可靠实用的人形机器人”的最终目标不断靠近。
  人形机器人前期研发和后期量产阶段将为国内核心零部件厂商带来重大发展机遇。建议关注:1)减速器:绿的谐波、中大力德、双环传动、汉宇集团;2)伺服电机:汇川技术、埃斯顿、鸣志电器、禾川科技、江苏雷利;3)运动控制系统:运动控制系统多为本体厂商自制,包括埃斯顿、埃夫特、拓斯达、华中数控、汇川技术、雷赛智能等;4)机器视觉:奥普特、矩子科技、天准科技。
  风险提示:人形机器人技术突破不及预期风险、商业化进程缓慢的风险、市场竞争加剧风险。
【免责声明】本文仅代表第三方观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。
(责任编辑:王丹 )

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