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      具身智能運行框架:交叉學科發(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,涉及機器人學、計算機視覺、認 知科學、博弈學等諸多學科,各學科相對成熟的積累為具身智能進一步發(fā)展提供基礎(chǔ)。2023年5月,北京市發(fā)布的《北京市促進 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、表達可以被機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),為機器人具身執(zhí)行提供支撐。

      3 具身執(zhí)行(Execution):基于計算機視覺、機器人學和計算機圖形學,通過多模型訓練,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,強調(diào)感知與理解環(huán)境

      學習方法:旁觀型學習,實踐性學習;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

      機器人的手指執(zhí)行器-空心杯電機

      人形機器人手指關(guān)節(jié)需配備更多小型化且能夠輸出較大力的電機,屬于直流永磁伺服電動機的空心杯電機完美契合人形機器人對應(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)

      標準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,剛度大,精度高,耐磨損,耐沖擊和壽命長等特點

      絲杠與導軌配套使用,實現(xiàn)支撐與機器人轉(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;導軌與絲杠成套運行,導軌用于實現(xiàn)支撐和導向,導軌種類包括滑動導軌,滾動導軌,靜壓導軌等

      智能機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)人形機器人的優(yōu)質(zhì)選擇

      準直驅(qū)電機-大承重關(guān)節(jié)更優(yōu)選擇

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

      伺服電機-機器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動裝置

      伺服電機是執(zhí)行機構(gòu),可將電壓信號轉(zhuǎn)化為電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,用來控制伺服電機,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

      機器人配件-3D視覺傳感器

      雙目相機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

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

      智能機器人Optimus手掌采用空心杯電機+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,負荷20磅

      特斯拉人形機器人 Optimus 的驅(qū)動方案分析

      基于無框力矩電機+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,通過進行共性研究減少使用驅(qū)動器的種類

      AI智能機器人在完成任務(wù)時需要經(jīng)歷三個層次

      機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)行步驟達到完成任務(wù)的目標

      AI智能機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,減速器,編碼器等;末端執(zhí)行系統(tǒng)用以和外界環(huán)境進行交互
       
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