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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
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特斯拉機(jī)器人end-to-end方案初現(xiàn),有望復(fù)制FSD成功路徑
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中信證券 09-25 16:13 中信認(rèn)為,在特斯拉的引領(lǐng)下,機(jī)器人中純視覺+end-to-end網(wǎng)絡(luò)+端計(jì)算架構(gòu)的應(yīng)用有望引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)路線,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈值得關(guān)注。 特斯拉在推特(X)平臺(tái)上展示了Optimus機(jī)器人的最新進(jìn)展,視頻展示了視覺自標(biāo)定、顏色分揀任務(wù)、單腳保持平衡等能力。從技術(shù)角度上看,特斯拉展示了機(jī)器人End-to-end技術(shù)路線可能性,依靠視覺自標(biāo)定產(chǎn)生真實(shí)世界的數(shù)據(jù),通過Dojo訓(xùn)練end-to-end網(wǎng)絡(luò),由圖像直接生成機(jī)器人的控制指令并執(zhí)行,并實(shí)現(xiàn)了顏色分揀任務(wù)。我們認(rèn)為,該方案與其FSD的運(yùn)行模式類似,F(xiàn)SD以及Dojo的成功經(jīng)驗(yàn)有望加速機(jī)器人迭代速度,由單一任務(wù)向多任務(wù)拓展。建議關(guān)注特斯拉機(jī)器人相關(guān)受益標(biāo)的以及特斯拉引領(lǐng)下機(jī)器人end-to-end網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人姿態(tài)控制相關(guān)有望受益的公司。 Play Video 事項(xiàng) 2023年9月24日,特斯拉在推特(X)平臺(tái)上展示了Optimus機(jī)器人的最新進(jìn)展,視頻主要分為三個(gè)部分,四肢的視覺自標(biāo)定、按顏色分揀任務(wù)和單腳保持平衡,對(duì)此我們點(diǎn)評(píng)如下: 機(jī)器人中的視覺自標(biāo)定(self-calibrating)對(duì)標(biāo)自動(dòng)駕駛中的自動(dòng)標(biāo)注(auto labeling),為機(jī)器人訓(xùn)練提供真實(shí)世界數(shù)據(jù)集。 在視頻的第一個(gè)部分,展示了機(jī)器人的視覺自標(biāo)定能力,僅通過視覺和關(guān)節(jié)編碼器,可以精確的定位四肢在空間中所在的位置。對(duì)于機(jī)器人訓(xùn)練而言,經(jīng)標(biāo)注過的真實(shí)世界訓(xùn)練數(shù)據(jù)集往往難以獲得,需要大量人工手工標(biāo)記,并且從二維圖像到三維空間中映射的位置難以保證精度。特斯拉通過視覺自標(biāo)定算法,通過視覺圖像以及關(guān)節(jié)角度,可以自動(dòng)生成精確的三維空間的位置數(shù)據(jù),產(chǎn)生訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。視覺自標(biāo)定可類比特斯拉FSD中的自動(dòng)標(biāo)注,大幅提升了數(shù)據(jù)集標(biāo)注的效率,為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練奠定基礎(chǔ)。 展示機(jī)器人End-to-end技術(shù)路線可能性,純視覺+端計(jì)算,未來有望復(fù)制自動(dòng)駕駛(FSD)的成功路徑。 過去來看,相比于新能源汽車,機(jī)器人具備更高的自由度、更復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)模型,機(jī)器人的端到端網(wǎng)絡(luò)非常難訓(xùn)練。視頻的第二個(gè)部分,展示了機(jī)器人在端到端網(wǎng)絡(luò)下的顏色分揀能力,展示了該技術(shù)路線的可能性。此外,特斯拉提到:1)純視覺:機(jī)器人采用純視覺方案作為感知,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入只有圖像;2)端計(jì)算:特斯拉機(jī)器人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行是完全本地的(fully on-board),無需采用云計(jì)算,并且在人的干擾下仍可以實(shí)時(shí)重新決策和執(zhí)行;3)end-to-end:特斯拉機(jī)器人采用end-to-end,視頻作為輸入,控制作為輸出(video in, controls out)。從純視覺+端計(jì)算+end-to-end網(wǎng)絡(luò)這幾方面來看,特斯拉機(jī)器人與其FSD的邏輯架構(gòu)十分接近,在Dojo的訓(xùn)練平臺(tái)加持下,機(jī)器人未來有望復(fù)制FSD的成功路徑。 單腳保持平衡,炫技機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制能力。 視頻第三個(gè)部分,機(jī)器人展示了單腳保持平衡等若干“瑜伽”動(dòng)作。單腳保持平衡相比于雙腳保持平衡的難度進(jìn)一步提升,對(duì)機(jī)器人的位控環(huán)和力控環(huán)要求進(jìn)一步提升。具體而言,機(jī)器人中IMU傳感器、關(guān)節(jié)力/力矩傳感器以及制動(dòng)器在單腳平衡任務(wù)中發(fā)揮重要作用。IMU通過監(jiān)測(cè)機(jī)器人的整體姿勢(shì)和傾斜角度,從而為人形機(jī)器人的位控環(huán)提供了重要反饋信息;力/力矩傳感器作為力控環(huán)的感知設(shè)備,在機(jī)器人保持平衡中提供實(shí)時(shí)力反饋支持;制動(dòng)器在機(jī)器人展示拉伸、瑜伽姿勢(shì)時(shí)最后形成動(dòng)作定格的過程中,確保機(jī)器人的精度和穩(wěn)定性。特斯拉機(jī)器人已能實(shí)現(xiàn)單腳保持平衡,展現(xiàn)了強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制能力,強(qiáng)調(diào)了核心零部件的重要性。 特斯拉有望引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)路線,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈值得關(guān)注。 除了特斯拉本身的進(jìn)展展示之外,特斯拉對(duì)于行業(yè)技術(shù)路線的引領(lǐng)是值得關(guān)注的。類似于特斯拉引領(lǐng)下,自動(dòng)駕駛的技術(shù)路線有向不借助高精地圖、不依靠激光雷達(dá)的純視覺方案發(fā)展的趨勢(shì)。我們認(rèn)為,在特斯拉的引領(lǐng)下,機(jī)器人中純視覺+end-to-end網(wǎng)絡(luò)+端計(jì)算架構(gòu)的應(yīng)用,有望受到行業(yè)內(nèi)其他同行關(guān)注,成為未來機(jī)器人的重要技術(shù)路徑之一。 風(fēng)險(xiǎn)因素 機(jī)器人技術(shù)路線變動(dòng)風(fēng)險(xiǎn);機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步速度低于預(yù)期;機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)展?jié)摿Φ陀陬A(yù)期。 投資策略 特斯拉人形機(jī)器人最新進(jìn)展視頻,展示了end-to-end網(wǎng)絡(luò)在機(jī)器人中閉環(huán)的可能性。我們認(rèn)為機(jī)器人end-to-end網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)單一任務(wù)后,遷移到其他任務(wù)的速度是很快的,后續(xù)迭代速度有望加速,復(fù)制FSD的成功路徑。建議主要關(guān)注三條投資主線:1)特斯拉迭代速度加快,特斯拉人形機(jī)器人相關(guān)受益公司;2)機(jī)器人End-to-end網(wǎng)絡(luò)下有望受益的公司;3)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。 |

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