與非網(wǎng)2023 AI機(jī)器人產(chǎn)業(yè)報(bào)告

2023AI機(jī)器人產(chǎn)業(yè)報(bào)告AgendaAgendaAI機(jī)器人的基本定義具備—定程度的自主決策能力、更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和更高的智能水平,4AI機(jī)器人的主要類型?根據(jù)構(gòu)成和控制方式：?根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式和能源供給方式：圖:看好哪類機(jī)器人的增長(zhǎng)潛力(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)5AI機(jī)器人的主要應(yīng)用圖:看好AI機(jī)器人在哪些場(chǎng)景的應(yīng)用潛力(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)6AI機(jī)器人的發(fā)展方向?第一階段：自動(dòng)化。?第二階段：機(jī)器智能。7AI機(jī)器人的發(fā)展方向?人機(jī)協(xié)作：?高精度、高速度:在完成特定任務(wù)時(shí)，機(jī)器人需要具備高精度定?多樣化應(yīng)用場(chǎng)景：應(yīng)用戶的需求。同時(shí)，也將提高對(duì)環(huán)境的認(rèn)知能力?自主學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力：圖:看好AI機(jī)器人哪些發(fā)展方向(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)8核心的AI技術(shù)?計(jì)算機(jī)視覺(jué)能夠通過(guò)對(duì)圖像的處理和分析，完成目標(biāo)檢人臉識(shí)別等任務(wù)。例如，智能巡檢機(jī)器人可以?人機(jī)交互與理解AI機(jī)器人需要具備更加敏銳的感知能力，以便更好地理解和響應(yīng)用戶的需求。同時(shí)，也需要提高對(duì)環(huán)境的認(rèn)知?語(yǔ)音識(shí)別與處理可通過(guò)語(yǔ)音交互對(duì)用戶的語(yǔ)音指令做出智能?自主導(dǎo)航與決策在機(jī)器人的導(dǎo)航和控制中，能夠通過(guò)對(duì)環(huán)境的感別，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航和動(dòng)作控制。例如，智器人可以通過(guò)對(duì)物體的位置、形狀等信息的感知，圖:機(jī)器人哪些功能最需要AI芯片(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)發(fā)展AI機(jī)器人需要的配套技術(shù)大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)：大量的數(shù)據(jù)和信息需要進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析和處理?？梢蕴峁└咝?、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和分析能力，云平臺(tái)供靈活、可擴(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源，為AI機(jī)器人提供強(qiáng)機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)：實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)和自我優(yōu)化。更好地識(shí)別和理解圖像、聲音大模型和數(shù)據(jù)服務(wù)：可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索和分析能力，為AI機(jī)器人提供必人機(jī)交互和感知：人機(jī)交互技術(shù)可以支持機(jī)器人與人類進(jìn)行語(yǔ)音、文字、形式的交互，而感知技術(shù)則可以讓機(jī)器人更好地感知周圖:機(jī)器人發(fā)展需要哪些配套技術(shù)(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)AI機(jī)器人關(guān)鍵模塊組成AI機(jī)器人關(guān)鍵模塊組成?感知模塊:包括視覺(jué)和觸覺(jué)，視覺(jué)有純視覺(jué)路線，也有依通過(guò)傳感器判斷物體的重量、特性等，以便?交互模塊:是機(jī)器人的大腦，核心是芯片與算法，為輸入的反饋，實(shí)時(shí)調(diào)整，同時(shí)可利用大模型不斷訓(xùn)練?運(yùn)控模塊:圖:AI機(jī)器人關(guān)鍵模塊組成AI機(jī)器人關(guān)鍵部件?伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)可通過(guò)閉環(huán)方式實(shí)現(xiàn)精確、快速、穩(wěn)定的位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制，主要應(yīng)用于對(duì)定位精度俗稱“馬達(dá)”，是基于電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的電磁裝置，通常由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或AI機(jī)器人主控芯片使用情況適用于多指令、單數(shù)據(jù)流的處理分析，可以用硬件實(shí)現(xiàn)軟件算具有可靠性和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在機(jī)器人控制系統(tǒng)中，PLC可以用圖:AI機(jī)器人主控芯片使用情況(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)國(guó)外、國(guó)產(chǎn)主控芯片使用情況圖:AI機(jī)器人主控芯片來(lái)源(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)主控芯片國(guó)產(chǎn)化的影響不確定9%沒(méi)有影響28%有較大影響，需要改進(jìn)19%有一定影響，但可以接受44%圖:使用國(guó)產(chǎn)芯片對(duì)AI機(jī)器人的控制、驅(qū)動(dòng)及計(jì)算性能的影響(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)AI機(jī)器人主控芯片分析采用ARM-CortexM4處理器內(nèi)核，集成高精度ADC、數(shù)字加速器和濾波器、SRAM和閃存以及豐富外設(shè)，適配要求高性能實(shí)時(shí)控制和采用內(nèi)置DSP指令的ArmCortex-M4內(nèi)核。各型號(hào)在敏感TSN技術(shù)的Sitara千兆位PRU-ICSSG與最多兩個(gè)ArmC圖表:AI機(jī)器人主控芯片代表匯總(與非網(wǎng)據(jù)公開資料整理制表)AI機(jī)器人主控芯片分析算速度。此內(nèi)核可執(zhí)行全套DSP指令并支持所有ARM單精度指令和數(shù)據(jù)類型，還配備了MPU和強(qiáng)大的跟蹤能力滿足高級(jí)調(diào)試的要求。外設(shè)接口包括SFU6832系列采用雙核芯片架構(gòu)，使用8051內(nèi)核加ME（電APM32工業(yè)級(jí)芯片的高ESD等級(jí)和高溫度覆蓋范圍是其特基于ARMCortex-M4內(nèi)核可以支持單精度FPU和增強(qiáng)型DSP處理指令。MM32SPIN系列的MM32SPIN222C在工基于自研的AI專用計(jì)算架構(gòu)BPU（BrainProcess通過(guò)存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元的深度融合，實(shí)現(xiàn)了高性能和低功耗，樣片算力達(dá)20TOPS，可擴(kuò)展至200TOPS，計(jì)算單元能效比達(dá)20TO圖表:AI機(jī)器人主控芯片代表匯總(與非網(wǎng)據(jù)公開資料整理制表)AI大模型的驅(qū)動(dòng)作用提升感知與認(rèn)知精度：提高決策與推理速度：擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景與范圍：提高機(jī)器人的動(dòng)作與執(zhí)行效率：圖:大模型對(duì)AI機(jī)器人的提升體現(xiàn)在哪些方面(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)AI對(duì)機(jī)器人發(fā)展的影響提升計(jì)算和存儲(chǔ)性能27%可擴(kuò)展的模型架構(gòu)5%促進(jìn)硬件創(chuàng)新與設(shè)計(jì)18%促進(jìn)硬件創(chuàng)新與設(shè)計(jì)18%圖:AI大模型對(duì)機(jī)器人的影響(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)影響AI大模型性能的積極因素分布式計(jì)算23%分布式計(jì)算23%高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)25%圖:哪些因素對(duì)AI大模型訓(xùn)練和推理性能有積極影響(與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì),數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)典型代表:人形機(jī)器典型代表:人形機(jī)器人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)地位人形機(jī)器人的通用性打破工業(yè)及服務(wù)機(jī)器人的限制，近年是?人形機(jī)器人最基本的特征是具有人類的外形特征和行動(dòng)能力。?人形機(jī)器人相比普通機(jī)器人擁有更高級(jí)的感知交互系統(tǒng)，?與普通機(jī)器人相比更需要保持平衡，比如普通服務(wù)機(jī)器人有圖:如何看待人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)地位,與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì)(數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)人形機(jī)器人對(duì)軟硬件發(fā)展的要求圖:人形機(jī)器人對(duì)軟硬件發(fā)展的要求,與非網(wǎng)針對(duì)行業(yè)用戶調(diào)研統(tǒng)計(jì)(數(shù)研生成時(shí)間2023年10月19日)人形機(jī)器人核心技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)有望加速?多模態(tài)語(yǔ)言大模型的問(wèn)世意味著人形機(jī)器人“大腦”核心技術(shù)取得一定突破。?人形機(jī)器人硬件層主要包括“感知”與“執(zhí)行”。不同的技術(shù)路徑，如力學(xué)感知有伺服電流環(huán)、力/力矩傳感器、圖:人形機(jī)器人底層技術(shù)與關(guān)鍵硬件,來(lái)源:傅利葉智能人形機(jī)器人核心技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)有望加速?IMU(慣性測(cè)量單元)通過(guò)測(cè)量物體速度的設(shè)備，在機(jī)器人導(dǎo)航中有著?早期機(jī)器人通常在軀干位置放置圖:IMU在人形機(jī)器人中的應(yīng)用,來(lái)源:優(yōu)必選人形機(jī)器人核心技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)有望加速IMU(慣性測(cè)量單元)主要由多組慣性傳感器組成。其中慣性主要包括陀螺儀和加速度計(jì)：圖:全球MEMS慣性傳感器市場(chǎng)規(guī)模(億美元),來(lái)源