
2)成本有较大的下降空间、潜在应用场景需进一步探索。人形机器人技术包括步态规划、人机交互、手眼协调、视觉与导航等多方面技术,高技术情况下,人形机器人成本较高。同时由于整体人形机器人产业处于初期阶段,导致应用场景不够清晰。我们认为随着人形机器人功能稳定性、操作简易性、交付和维护、价格方面等痛点逐步解决,人形机器人的规模化、商业化有望到来。
产业链迁移+AI算力基础,特斯拉率先打开人形机器人赛道。1)产业链迁移:特拉斯在新能源汽车端积累了大量配套产业链资源,而电动汽车与人形机器人产业链有共通之处,如电池、电机、电控、芯片、摄像头、传感器等多种零部件,我们看好特斯拉产业链迁移能力,预计未来能够实现人形机器人规模化降本;2)AI算力基础:特斯拉在AI领域和软件算法方面具有一定技术积累,例如其ExaPOD内置3000个DI芯片,拥有超过100万个训练节点,算力达到1.1EFLOP*,能够满足人形机器人对于准确性、感知能力、学习能力等性能的需要。
从特斯拉Optimus机器人硬件来看,躯干和手部是人形机器人的主要活动关节,其中躯干主要由线性执行器和旋转执行器组成。线性执行器分布于膝肘等摆动角度不大的关节,以及腕踝等体积紧凑的关节;旋转执行器则主要分布于肩髋等需要大角度旋转的关节:
1)线性执行器:Optimus共有14个线性执行器,可以分为500N/3900N/8000N三种规格,主要传递伸缩运动,主要由无框力矩电机+倒置式行星滚柱丝杠+位置/力传感器+轴承等构成;2)旋转执行器:Optimus共有14个旋转执行器,可以分为20NM/100NM/180NM三种规格,主要用于联接各运动机构,同时传递各机构间的回转运动,由无框力矩电机+谐波减速器+位置/扭矩传感器+轴承等构成;3)手部:Optimus单个手部拥有11个自由度,包括6个主动自由度和5个被动自由度,其中拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆,其它4指各用1个电机带动,可实现11个自由度,主要构成为空心杯电机+精密齿轮箱+传感器。