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仿人機器人技術難點:G精尖技術的綜合,運動控制和人工智能是兩大核心

來源:中國平安證券     編輯:創澤   時間:2023/7/26   主題:其他 [加盟]

運動控制和人工智能是人形機器人技術落地的核心難點。

一方面,人形機器人的機械構造、驅動和控制的復雜程度都遠G于現有的機器人。要使人形機器人像人一樣運動,并按要求執行任務,開發者需要設計合理G效的機械結構(骨骼), 根據各部位運動需求構建執行精度G的驅動系統(肌肉),并開發具有G度穩定性和適應性的控制系統(神經系統); 同時供應鏈層面的材料、芯片、電池系統、零部件等也需要持續提質和創新。

另一方面,要賦予人形機器人以一定的自主性完成任務的能力,即實現一定程度的認知和決策智能,尚需要人工智能軟硬件(大腦)的G度發展,道阻且長。

人形機器人技術難點

1、導航避障:涉及對環境的認知,以及路徑規劃、避障、制動等決策,與自動駕駛存在相似之處;但人形機器人工作環境非結構化,且活動形式是在三維空間中活動,所需決策可能更為復雜,需要人工智 能的進一步發展。

3、自主行動:包括與人的交互和與物的交互,目前的技術距離讓機器人自主決定“怎么做”還很遙遠 , 要求人工智能軟硬件(算法+芯片)都發展到非常G的層次。

3、雙足行動:從保持站立,到穩定行走、實現跑動,每一步都存在挑戰。機械結構設計層面,需要合理 設計機器人腿腳結構,以及各部分的連接和運動方式;驅動層面,腿部輸出大扭矩的需求,需要G功 率密度的電機;計算和控制層面,規劃行走動作涉及多體運動和接觸建模相關的規劃和運算,實現有 適應性的穩定行走,以及跑動、轉彎等動作,則需要根據傳感器數據對動作進行實時調整,對控制算 法和控制器要求較G。

4、多指手和雙手協作:執行層面,要求更G精度的驅動,以及傳感器的閉環反饋;決策和控制層面,可 能涉及多傳感器融合、實時計算與調整等挑戰,以確保找到動作對象并施加適宜幅度和力度的動作。

5、電源系統:滿足機器人復雜運算G能耗的需求,同時盡可能延長續航,對電池功率密度及電源管理系統 提出要求。

6、小體積+輕量化:零部件小型輕質、集成方式優化;機器人本體材料創新。

7、散熱:散熱器件和材料的研發和創新;芯片設計制造的持續進步。





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頭部使用三顆Autopilot 攝像頭作為感知系統,Left/RightPillarCamera左肩/右肩攝像頭和FisheyeCamera 魚眼攝像頭,提供大于180度體前場景覆蓋,

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CyberOne機器人搭載的Mi-Sense深度視覺模組,產品在測量范圍內精度G達1%,滿足激光安全 Class1 標準,擁有完整的三維空間感知能力

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幾種常見的機器人控制器

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中國機器視覺產業聚焦于中國東部沿海地區(括廣東,江蘇,浙江及上海)

中國機器視覺技術在工業L域應用較多,產業分布與中國制 造業發達地區的地理位置聯系較緊密,在廣東省、江浙滬等 地區較集中,誕生了多個中國機器視覺產業鏈上中游龍頭企業

諧波減速器和RV減速器比較

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人形機器人的機械構造復雜程度都遠G于現有的機器人,根據各部位運動需求構建執行精度G的驅動系統開發具有G度穩定性和適應性的控制系統

機械臂-G度非線性強耦合的復雜系統

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