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全球主要人形機(jī)器人的控制解決方案匯總

來(lái)源:高工機(jī)器人      編輯:創(chuàng)澤      時(shí)間:2024/10/17      主題:其他   [加盟]

人形機(jī)器人控制器通常由本體企業(yè)自主研發(fā),控制器的優(yōu)劣某種程度上可以反映出廠商 核心競(jìng)爭(zhēng)力的高低,一方面人形機(jī)器人控制器搭載了很多核心的軟件算法,這些軟件算法屬 于產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面,人形機(jī)器人具有高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能需求,且每個(gè)人形 機(jī)器人項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、性能和應(yīng)用方面都有其獨(dú)特之處,一般通用控制器很難滿足這些特定需 求。

本田 ASIMO

控制計(jì)算機(jī)放置在軀體里,由四個(gè)運(yùn)行著 VxWorks 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的處理器構(gòu)成,分別控制手、腿、關(guān)節(jié)、視覺(jué),與輸入輸出控制板之間通過(guò)總線連接。

波士頓 Atlas

使用集成 IMU、聯(lián)合位置和力傳感器來(lái)控制自身的肢體動(dòng)作。模型預(yù)測(cè)控制 器(MPC)使用機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)機(jī)器人未來(lái)的動(dòng)作,優(yōu)化行為,隨時(shí) 間推移產(chǎn)生最佳動(dòng)作。

歐洲 ICUB

動(dòng)作指定并非基于系統(tǒng)本身,而是遠(yuǎn)端控制,使用名為 ARCHER 的學(xué)習(xí)型算法體系。用一臺(tái)相機(jī)捕獲并處理標(biāo)的圖像,對(duì)失敗的嘗試分析,并找出最佳的 射擊角度、軌跡等。

法國(guó) ROMEO

在基于 LPPA 所制作的控制圖表功能上,提出了中心控制,架構(gòu),可以獲得高 質(zhì)量的被動(dòng)步態(tài)模式。

軟銀 Pepper

支持通過(guò) Wi-Fi 接入云端服務(wù)器,這能夠令其表現(xiàn)和各類識(shí)別系統(tǒng)更加智能。 為了擴(kuò)展其應(yīng)用實(shí)現(xiàn),廠商也公開(kāi)發(fā)布了 SDK,開(kāi)發(fā)者可個(gè)性化設(shè)定。

軟銀 Nao

使用網(wǎng)線或 WIFI 連接 NAO 與電腦,并通過(guò) Mitek 智慧大腦軟件控制。一個(gè) CPU 位于頭部,運(yùn)行一個(gè) Linux 內(nèi)核,并支持廠商自行研制的專有中間件 (NAOqi)。第二個(gè) CPU,位于機(jī)器人軀干內(nèi)。

特斯拉 Optimus

特斯拉采用與 Autopilot 相同的算法框架,通過(guò)自動(dòng)標(biāo)注(Auto Labeling)、 仿真(Simulation)和數(shù)據(jù)引擎(Data Engine)形成訓(xùn)練數(shù)據(jù)用以訓(xùn)練 Optimus 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使特斯拉人形機(jī)器人能夠做到損傷控制、感知周圍環(huán)境、自主 規(guī)劃行動(dòng)路徑、直立行走并保持相對(duì)平衡等功能。

其中特斯拉 Optimus 使用自研的 HW3.0AI 芯片模組,同樣實(shí)現(xiàn)了基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在 CPU 小腦上的運(yùn)動(dòng)控制和 GPU 大腦上的具身智能,是目前人形機(jī)器人控制系統(tǒng)架構(gòu)中走在前 列的。

隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)加速布局,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制需求,并且在精度、 穩(wěn)定性和可靠性等方面達(dá)到了較高的水平。但算法的迭代優(yōu)化、二次開(kāi)發(fā)需要大量的經(jīng)驗(yàn)積 累以及場(chǎng)景的驗(yàn)證,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外控制器差距主要集中于軟件算法。在人形機(jī)器人領(lǐng)域,控制 器與人形機(jī)器人的適配性仍處于持續(xù)的驗(yàn)證過(guò)程中,國(guó)內(nèi)外控制器廠商處于同一起跑線上, 因此,國(guó)產(chǎn)控制器有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域完成軟件算法的優(yōu)化與積累,補(bǔ)齊軟件短板。


  



人形機(jī)器人絲杠行業(yè)深度報(bào)告: 核心傳動(dòng)精密部件,國(guó)產(chǎn)化未來(lái)可期,市場(chǎng)規(guī)模249.5億元

人形機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)從0到1量產(chǎn),根據(jù)我們測(cè)算,2025年和2030年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模 分別有望達(dá)到1.4億元和249.5億元,2025-2030年全球人形機(jī)器人CAGR有望達(dá)到182%

人形機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)之靈巧手-空心杯電機(jī)

人形機(jī)器人靈巧手進(jìn)行抓取動(dòng)作,空心杯電機(jī)為核心部件;信號(hào)解析 匯總執(zhí)行 輸出轉(zhuǎn)速 (高速、低扭矩) 降速增扭 直線傳動(dòng)轉(zhuǎn) 換為旋轉(zhuǎn)傳 動(dòng) 驅(qū)動(dòng)傳導(dǎo) 感知及力 反饋

人形機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)之旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器-減速器

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器分布于肩部、手部等多自由度關(guān)節(jié),作用是將某物旋轉(zhuǎn)到一定角度完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)完成旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,減速器為核心部件

人形機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)之線性執(zhí)行器-行星滾柱絲杠

線性執(zhí)行器位于膝肘等單自由度及腕踝等雙自由度關(guān)節(jié),將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng);變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),行星滾柱絲杠為核心部件

人形機(jī)器人整體構(gòu)造及成本拆解:執(zhí)行系統(tǒng)較為關(guān)鍵

人形機(jī)器人感知系統(tǒng)成本占比7.3%,執(zhí)行系統(tǒng)成本占比53.2%;線性執(zhí)行器成本占比31.0%;旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器成本占比17.9%;其他成本占比39.5%

人形機(jī)器人BOM拆解分析-三大核心部分

執(zhí)行系統(tǒng)BOM占比最高,約53.2%(其中直線、旋轉(zhuǎn)、手部分別 占31.0%、17.9%、4.3%);感知系統(tǒng)占7.3%,其他芯片、電池等部件合計(jì)占比39.5%

中國(guó)人形機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)-24支機(jī)器人團(tuán)隊(duì)介紹

國(guó)防科技大學(xué)Blackman;哈爾濱工業(yè)大學(xué)HIT Humanoid; 理工匯童;浙江大學(xué)悟空;優(yōu)必選WalkerX、優(yōu)悠;小鵬汽車PX5;達(dá)闥科技XR-4;北京鋼鐵俠

工控&機(jī)器人系列深度-人形機(jī)器人空心杯電機(jī):迎國(guó)產(chǎn)替代機(jī)遇

全球空心杯市場(chǎng)規(guī)模從2021年的6.75億美元增長(zhǎng)至2025年的9.36億元,CAGR為8.52%。2021年全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模僅占微特電機(jī)的1.73%

人形機(jī)器人擎天柱Optimus只申請(qǐng)外觀設(shè)計(jì)專利(共 5 件)

特斯拉的外觀專利全部有效,且主要集中在日本(4 件)和歐洲(1 件),其他已申請(qǐng)的方法類、結(jié)構(gòu)類專利可能尚未公開(kāi)

2023人形機(jī)器人技術(shù)專利分析報(bào)告-技術(shù)范圍、核心權(quán)利人及相關(guān)產(chǎn)品、專利數(shù)據(jù)

技術(shù)當(dāng)前發(fā)展階段及趨勢(shì):指出技術(shù)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段,本體結(jié)構(gòu)、智能感知、運(yùn)動(dòng)控制是熱點(diǎn);提供了對(duì)人形機(jī)器人技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)布局、市場(chǎng)趨勢(shì)和未來(lái)方向的深入見(jiàn)解

軟體手的多模態(tài)感知 Advanced Functional Materials

皮膚的多模態(tài)感知為我們感受真實(shí)的物理世界提供了重要的工具,機(jī)器人便能感知到物品的粗糙度,隔空拂過(guò)位置物品時(shí),它甚至能像X射線和3D掃描儀那樣感知到物品的材質(zhì)和形狀

由主動(dòng)學(xué)習(xí)和AI驅(qū)動(dòng)的智能自主實(shí)驗(yàn)[Nature Reviews Materials評(píng)論文章]

未來(lái)云端實(shí)驗(yàn)室可以被建設(shè)在太陽(yáng)能/風(fēng)能充足的荒漠中,科研人員可以從全世界任意一個(gè)地方控制云端實(shí)驗(yàn)室。園區(qū)內(nèi)的兩大主體——數(shù)據(jù)流和物質(zhì)流,將分別由互聯(lián)的AI網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)運(yùn)載
 
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服務(wù)機(jī)器人在展館迎賓講解
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