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具身智能運行框架:交叉學(xué)科發(fā)展,包含具身感知、具身想象、具身執(zhí)行

來源:國海證券      編輯:創(chuàng)澤      時間:2023/8/8      主題:其他   [加盟]

具身智能包含具身感知、具身想象和具身執(zhí)行三個模塊,涉及機(jī)器人學(xué)、計算機(jī)視覺、認(rèn) 知科學(xué)、博弈學(xué)等諸多學(xué)科,各學(xué)科相對成熟的積累為具身智能進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)。2023年5月,北京市發(fā)布的《北京市促進(jìn) 通用人工智能創(chuàng)新發(fā)展的若干措施(2023-2025 年)(征求意見稿)》中提出探索具身智能、通用智能體和類腦智能等通用人工 智能新路徑,包括推動具身智能系統(tǒng)研究及應(yīng)用,政策支持加速具身智能技術(shù)突破。

1 具身感知(Perception):通過視覺、觸覺等傳感器交互感知,構(gòu)建模型,定義、獲取、表達(dá)可以被機(jī)器人使用的具身概念。

2 具身想象(Imagination):構(gòu)建仿真引擎,模擬具身任務(wù),為機(jī)器人具身執(zhí)行提供支撐。

3 具身執(zhí)行(Execution):基于計算機(jī)視覺、機(jī)器人學(xué)和計算機(jī)圖形學(xué),通過多模型訓(xùn)練,在多傳感器合作下完成任務(wù)執(zhí)行。






離身智能:第一人稱視角,強(qiáng)調(diào)感知與理解環(huán)境

學(xué)習(xí)方法:旁觀型學(xué)習(xí),實踐性學(xué)習(xí);擅長領(lǐng)域:智能中表征與計算的部分,主動式感知,執(zhí)行物理任務(wù);感知方法:被動接受數(shù)據(jù),支持與外界交互

機(jī)器人的手指執(zhí)行器-空心杯電機(jī)

人形機(jī)器人手指關(guān)節(jié)需配備更多小型化且能夠輸出較大力的電機(jī),屬于直流永磁伺服電動機(jī)的空心杯電機(jī)完美契合人形機(jī)器人對應(yīng)手指關(guān)節(jié)輕量化,高精度等需求;

不同類型的行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠是將螺旋運動和行星運動結(jié)合在一起,行星滾柱絲杠具有承載能力強(qiáng),剛度大,精度高,耐磨損,耐沖擊和壽命長等特點

絲杠與導(dǎo)軌配套使用,實現(xiàn)支撐與機(jī)器人轉(zhuǎn)向

滾動絲杠可分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類,傳動效率較高;導(dǎo)軌與絲杠成套運行,導(dǎo)軌用于實現(xiàn)支撐和導(dǎo)向,導(dǎo)軌種類包括滑動導(dǎo)軌,滾動導(dǎo)軌,靜壓導(dǎo)軌等

智能機(jī)器人的重要核心零部件-諧波減速器

減速器是常用作原動件與工作件之間的減速傳動裝置,諧波減速器具有體積小,重量輕的優(yōu)點,因此是智能服務(wù)人形機(jī)器人的優(yōu)質(zhì)選擇

準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)-大承重關(guān)節(jié)更優(yōu)選擇

在部分承 力較大的關(guān)節(jié)我們認(rèn)為大扭矩直驅(qū)電機(jī)也是不錯的選擇,開發(fā)者多采用準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)+低減速比減速器組合來折中

伺服電機(jī)-機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動裝置

伺服電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu),可將電壓信號轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,用來控制伺服電機(jī),指令裝置則是發(fā)脈沖或者給速度用于配合驅(qū)動器正常工作的

機(jī)器人配件-3D視覺傳感器

雙目相機(jī)法是基于視差原理并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像;結(jié)構(gòu)光法通常采用特定波長的不可見的紅外激光作為光源

智能機(jī)器人Optimus的靈巧手掌采用空心杯電機(jī)+力傳感器的方案

智能機(jī)器人Optimus手掌采用空心杯電機(jī)+微型行星齒輪箱+繩驅(qū)+蝸輪蝸桿+力傳感器的方案,一只手掌擁有 6(×2)個執(zhí)行器,11 個自由度,負(fù)荷20磅

特斯拉人形機(jī)器人 Optimus 的驅(qū)動方案分析

基于無框力矩電機(jī)+編碼器+行星滾柱絲杠+力傳感器+深溝球軸承+四點接觸軸承的線性執(zhí)行器,通過進(jìn)行共性研究減少使用驅(qū)動器的種類

AI智能機(jī)器人在完成任務(wù)時需要經(jīng)歷三個層次

機(jī)器人通過傳感器感知周圍環(huán)境,并且識別到任務(wù)體在環(huán)境內(nèi)所處的位置;將任務(wù)拆解成多個步驟,按順序執(zhí)行步驟達(dá)到完成任務(wù)的目標(biāo)

AI智能機(jī)器人可以分成五大部分

感知系統(tǒng)用以將外部環(huán)境信號轉(zhuǎn)換為機(jī)器人可以理解的信息或者數(shù)據(jù);驅(qū)動系統(tǒng)包括電機(jī),減速器,編碼器等;末端執(zhí)行系統(tǒng)用以和外界環(huán)境進(jìn)行交互
 
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