运动控制为设备大脑,见证产业发展进步,全球人形机器人运控层面出现新进展。7月底谷歌发布RT-2,将机器人VLM模型升级为VLA,打通视觉 -语言-动作控制模型,执行成功率较RT-1翻倍。在此基础上,我们正式发布人形机器人前沿03系列报告,聚焦机器人(含人形机器人)运动控制整体系统搭建,探索新技术变化趋势。
2022年我国运动控制器152亿元,PC-based及专用增速更快。1)市场空间:广义运动控制系统包含运动控制器、伺服系统(驱动及电机)、执行器。聚焦运动控制器,我们测算2022年PLC/PC-Based/专用控制器市场空间分别约62 /43 /47亿元,据《伺服与运动控制》,2015-2020年复合增速分别约-7%/+13%/+9%。2)竞争格局:我们观察国内PLC/PC-based/专用控制器竞争格局差异较大,近几年国产替代突破。参考fanuc经验,横向拓展为运控综合平台企业成长之路。
人形机器人对运控系统提出高阶要求。动平衡为人形机器人第一要义,运控系统呈现一整套时空分布模式。1)监测感知平台,近期通过融合GPT、多模态技术可提高任务理解力与环境泛化能力;2)调度协调模块,各任务间调度作用;3)全身运动规划:从动力学算法为主,向正向仿生学算法过渡;4)关节运动控制:近几年学术成果关于SEA串联弹性驱动器、PA准直驱驱动器(以UCLA-Artemes为代表)频频出现。
供应链探讨:垂直一体化供应vs第三方专业分工。我们发现,不同于机床(含激光)、纺织包装机械等市场,机器人领域专业运控商较明显受设备企业自制趋势挤压,根据高工2022年机器人领域第三方控制器占比仅为27%。特殊点在于:1)四大家族印痕效应;2)底层代码共通性差;3)资本市场估值分化效应。纵观全球人形机器人新晋企业,延续运控垂直一体化趋势,如特斯拉“Dojo芯片算力+路径运动轨迹优化+仿人运动捕捉”、傅利叶智能打造“生物力学+运动科学+康复医学”伽利略系统。我们认为,无论哪种供应形态,算法层面向应用的正向循环尤为重要。