人形机器人行业重大事项点评:OPTIMUS灵巧手22个自由度 特斯拉迎来新里程碑

苏千叶/黄麟 2024-12-04 14:34:12
机构研报 2024-12-04 14:34:12 阅读

  事项:

      11 月28 日,特斯拉机器人官方账号发布新动态:准备了新的手来迎接黑色星期五。视频中的Optimus 换装新的灵巧手,两只手外观区别较为明显,左手大小整体有缩小,结构更加紧凑,将球抛至Optimus 的右侧,而Optimus 则用左手在空中对网球进行了抓取动作,持有数秒后松开手,网球从手中坠落至地面,整个过程中伴有身体、左臂协调运动与点头致意等动作。本次展示动作较为流畅,左手手部的协调性与人类手部动作接近。

      评论:

      Optimus 灵巧手22 个自由度,手部灵活性再上一台阶。特斯拉Optimus 工程师MilanKovac 表示与上一代产品相比,该新手和前臂拥有双倍的自由度(手上有22 个自由度,手腕和前臂上有3 个自由度),而人类手部通常被认为有27 个自由度,人形机器人手部自由度提升,其能够执行更加精密和复杂的工作,对复杂任务的完成也会更流畅。同时,Kovac 强调,展示的视频是在实验室里通过远程操作实时完成的,特斯拉计划未来不久将制造出配备新灵巧手的机器人。

      灵巧手反应迅速,动作丝滑,感知、决策、运控等能力大幅提升。Optimus 灵巧手自由度提升至22 个,能够抓稳球体,抓握和松开等动作连贯丝滑,性能得到大幅提升;Optimus 能够快速感知、识别抛来的球,并即时控制身体进行响应,其感知、决策能力也得到提升;并且动作做流畅,灵巧手与身体的默契配合,表现出较强的运控能力。

      特斯拉灵巧手三级传动选用腱绳方案。随着灵巧手的改进,特斯拉灵巧手的驱控方案基本定型,该驱动方案展示出一种驱动器外置的三级传动方案可能性,在一级传动中采取行星齿轮箱,二级传动中采取传动精度更高的丝杠作为线性运动的零部件,而三级传动,由于手臂模组到手指的距离较远,因此特斯拉依然选择了腱绳的方案。

      特斯拉计划年底试产Optimus。Kovac 表示年底前仍有一些任务需要完成,特别是扩展触觉传感集成,以及通过肌腱实现更精细的控制。由于所有驱动装置被移至前臂,这增加了其重量,团队还在想办法减轻前臂重量。在特斯拉6 月份的股东大会上,马斯克重申了特斯拉目标,即计划从2024 年底开始小批量试产Optimus 机器人,预计2025 年全年生产数千至一万台,用于内部场景使用及训练。

      灵巧手成为人形机器人核心零部件,各国企业积极自研。10 月16 日,国家知识产权局信息显示,智元机器人已于今年6 月申请了一项名为“灵巧手拇指、灵巧手和机器人”的专利。Figure AI 则在今年8 月发布的第二代人形机器人Figure02,搭载了第四代机械手。由OpenAI 投资的初创企业1X Technologies在今年9 月初推出了专为家庭设计使用的人形机器人NEO 测试版,手部具有20 个自由度,能够举起重量超过自身体重两倍的物体。

      投资建议:人形机器人行业发展迅速,华为和特斯拉等科技公司不断增加对人形机器的研发投入并取得一定成果,人形机器人落地量产在即。建议关注1)丝杠:五洲新春,鼎智科技,斯菱股份,北特科技,丰立智能,双林股份,贝斯特;2)减速器:绿的谐波,中大力德,富临精工,恒工精密;3)传感器:

      东华测试,柯力传感,安培龙;4)电机:步科股份,德昌股份,伟创电气,科达利;5)设备:浙海德曼,华辰装备,日发精机。

      风险提示:人形机器人放量不及预期、国产替代进程不及预期、工业自动化需求不及预期、人形机器人商业化进展不及预期、工业自动化需求不及预期等。

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