
人形机器人核心技术分别为运动控制、人机交互、环境感知三类。1)运动控制:运动控制系统主要负责运动规划及高性能伺服驱动器控制,相当于人的躯干及四肢。运动控制系统首先进行具体运动任务规划,提供精确及可重複的驱动机制,并控制机器人实现广泛的灵活运动并实现操作、移动及运动等功能。涉及硬件主要包括电机、减速器、控制器、电池等;2)人机交互:人机交互系统主要负责机器人与人之间可以通过语音、表情等方式进行交流,相当于人的大脑,系统包括负责数据整理和算力处理的存储器和智能芯片;3)环境感知:环境感知系统主要负责数据的前端采集,相当于人的眼、耳、鼻、皮肤等。其中,计算机视觉能够使机器人识别各类事物,帮助其判断下一次行动、动作或人机互动决策的物体细节。涉及硬件主要包括传感器、摄像头、雷达等。
AI赋能加速人形机器人技术升级,“大脑+小脑”同步发展。GPT大模型技术在人形机器人上的应用有助于其商业化进程推进。一方面,大模型可解决“大脑”自主思考问题,使其具备理解与推理能力。边缘端布局的面向机器人作业的中模型可快速处理传感信息,结合运动规划与控制小模型,从而构建出一体化智能机器人系统,完成人形机器人的智能闭环。另一方面,更强算力可提升机器人“小脑”运动控制能力,此前人类依赖手写代码来控制机器人,进入AIGC时代,GPT等AI大模型有望有效解决这一痛点,已有不少研究者尝试将多模态的大语言模型作为人类与机器人沟通的桥梁。作为“具身人工智能”的理想载体,如特斯拉的Optimus、波士顿动力的Atlas和Spot、优必选的Walker X等已有人形机器人,有望充分受益“机器人+AI”趋势带来的发展机遇。
原材料主要有非金属碳纤维和金属材料铝镁合金等,三大核心零部件分别为伺服系统、控制器、减速器,是直接决定机器人的性能、可靠性和运动能力,对机器人整机起着至关重要的作用;其他零部件包括编码器、传感器、AI智能设备、系统软件等。中游机器人本体是对机器人进行结构设计,利用上游零部件完成加工组装;系统集成是负责机器人软件系统开发和集成,根据终端客户个性化需求为不同客户提供应用解决方案。下游包括个人、家庭应用、商业服务应用以及工业生产制造应用等不同应用场景。