Optimus人形机器人核心“IMU”大梳理,国产替代势在必行!

李云观财经 2023-12-14 14:37:27

文末附有相关个股

近期,马斯克发布了人形机器人Optimus的最新视频,展示了OptimusGen2的部分性能。该机器人行走速度提高30%,重量更轻,手部更灵活,手指具有触觉感受。其中,IMU(惯导传感器)是实现人形机器人姿态控制的核心。

IMU全称Inertial Measurement Unit,即惯性测量单元,是测量物体三轴姿态角以及加速度的装置。它大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人。MEMS IMU则是MEMS陀螺仪与MEMS加速计的结合。

作为人形机器人保持平衡及运动控制的关键传感器,惯性传感器采集的角速度与加速度等惯性信息可以用于推算人形机器人的实时位置与运动轨迹。同时,它可以与机器人搭载的多传感器融合,在数据类型和数据频率间实现互补。

Optimus-Gen2人形机器人展示了五大核心亮点:脖子新增2个自由度,执行器和零部件用量相应增加;行走速度提升30%,全身减重10kg;足部采用力传感器,设计更类人;平衡能力和全身控制能力提升;手指灵活度提升,并全部使用触觉传感器。

Optimus-Gen2在灵活度和稳定性方面大超预期,软硬件进一步迭代。软件方面,控制算法大幅优化提升运动能力与平衡性,膝关节和手关节灵活度大幅提升。硬件方面,传感器用量大幅增加,足部新增力矩传感器,手部关节集成了触觉传感器,实现对鸡蛋等易碎物品的抓取,硬件迭代进一步加速。执行器和传感器由特斯拉设计,中国厂商已积极送样总成与零部件,预计24Q4有望量产。

在机器人上,IMU可以与摄像头、力传感器等多传感器数据融合,以达到维持身体平衡、预测速度和轨迹并进行定位导航等功能。在四足机器人、人形机器人上,IMU有望成为标配。根据相关资料显示,IMU相比减速器、滚珠丝杠、力矩电机等其他核心部件,技术难度要大得多。目前,IMU是唯一未实现国产替代的人形机器人核心部件。

IMU在机器人姿态平衡、导航定位方面发挥着重要作用。受益于自动驾驶和机器人的共振,IMU在机器人领域的应用前景广阔。如果100万台机器人被生产和使用,那么对应的市场空间将达到10-20亿,这将为IMU提供巨大的想象空间和估值弹性。

我国在IMU的研发上取得了一定的进展。一些企业已经积极参与IMU的研发和生产。这些企业在IMU技术的研发和应用上取得了一些突破,但与国际先进水平相比还存在一定的差距。不过,随着我国机器人和自动驾驶市场的快速发展,IMU的需求将会不断增加,这将进一步推动我国IMU技术的研发和应用。因此高性能IMU芯片国产自主可控势在必行。

IMU相关概念个股:

1、苏州固锝:公司参股22.4%苏州明皜传感科技有限公司。明皜传感主要从事MEMS传感器的研发、设计和生产,并提供相关技术服务,是国内MEMS传感器技术的创新者和开拓者。

2、赛微电子:公司MEMS工艺开发业务是指根据客户提供的芯片设计方案,以满足产品性能、实现产品“可生产性”以及平衡经济效益为目标,利用工艺技术储备及项目开发经验,进行产品制造工艺流程的开发,为客户提供定制的产品制造流程。

3、敏芯股份:公司自主研发的MEMS传感器产品广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居、可穿戴设备等消费电子产品,同时也逐渐在汽车和医疗等领域扩大应用,目前已使用公司产品的品牌包括华为、传音、小米、三星、OPPO、联想、索尼、九安医疗、乐心医疗等。

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评论列表
  • 2023-12-15 08:22

    生育率大幅降低,人形机器人是未来发展大方向

  • mars 2
    2023-12-14 22:13

    该说不说,特斯拉选择国内零部件的代价可能是星链准入。所以马斯克100%会选择欧洲日韩弯弯的供应商

李云观财经

简介:以市场为师,践学不悔,敏学不倦,谦学不怠。