20240418_财通证券_智能机器人行业深度报告:NVIDIA加码机器人赛道引领具身智能浪潮_26页.pdf

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机械设备 行业深 度分析 报 告 请阅读 最后 一页 的重 要声 明!智能机器人 行业深度报告 证券研究报告 投 资评 级:看好(维持)最近 月市场表现 分 析师 佘炜超 证书编号:联 系人 孙瀚栋 相关报 告 电 子 皮 肤 行 业 深 度 研 究 报 告 工 控 自动 化 行 业专 题 机械军工 行业 年投资策略 NVIDIA 加码机器人 赛道,引领 具身 智能 浪潮 核 心观 点 NVIDIA 是全球 AI 算力龙头,前瞻布局智能机器人领域。英伟达在智能机器人领域的布局主要围绕着大模型 数据 开 发 平 台 三 大 核 心 领 域 展 开,其终极目 标是打 造机器 人底 层开发生 态。英 伟达 从 年开启布局 智能机 器人 领域,年从底层芯片、到计算 平台、到训 练与验证,开启 智能机器人领域 的全方 位布局。年,生成式 机器人 成为 机器人全线产品 技术演 进和重 塑的 核心方向。NVIDIA 正式成立 GEAR 实验室,引领具身智能浪潮。在具身智能领域 不断进 行深度 布局,同时也 积极对外 投资 等具身智能 机器人本 体厂 商,机器 人进 展顺 利。年 月,英 伟达 成立 通用 具身 智能体研究 团队,旨在推 动大模型 等 技 术由虚 拟 世界向现 实世界 发展,未来该团队的研究工作将主要围绕多模态基础模型 通用型机器人研究 虚拟世界中的 基础智 能体 模拟与 合成数据 技术 四 个关键 领域 开展。GTC 2024 重磅推出 GR00T 大模型,构筑机器人 底层开发生态。大会上,英 伟达 黄仁勋重 磅推出 人形机 器人 通用基础 模型,并发布 配套的 新型 人形机器 人计算机,以及对 进行 了重 大 更新。项目 旨在 进 一步 推动 其在 机 器人 和具 身 智能 方面 的突破,平台 的设 计基于 系统级芯片和最 新 架构,可提供 每秒 万亿次 位浮点 运算 性能。另外,波士 顿动力宣布和英 伟达强 强联手,加速 构建机 器人 底 层开发 生态。投资建议:具身智能 是人 工智能的 下一 波浪潮,英伟 达作为全球 算 力龙头,近期成立 具身智能实验室,以及在 大 会 重 磅 推 出 人形机器 人通用 模型,持续加 码 智能 机器人 赛道,将引领 先进 技术对人形 机 器 人 的 深 度 赋 能。建 议 关 注 国 内 可 能 受 益 于 英 伟 达 具 身 智 能 进 展 突破的相关 优质公 司,包 括天 准科技、步科股 份、东 方精 工、九号 公司等。风险提示:特斯拉人形机 器 人 量产不及预期,机 器 人 泛 化 能 力 升级不及预期,国内 厂商产 品研发 进度 不及预期 等。表 1:重点公司投资评级:代码 公司 总市值(亿元)收盘价(04.17)EPS(元)PE 投资评级 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 天准科 技 增持 步科股 份 增持 东方精 工 未覆盖 九号公 司 增持 数据来源:,财通证券研 究所 注:步科股份 东方精工 九号公司 已出 年报,未覆盖公司预测数据来自 iFinD 一致预期)-30%-23%-17%-10%-4%3%机械设备 沪深300上证指数 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 1 全球 AI 算力龙头,前瞻 布 局智能机器人领域.4 1.1 新一轮 AI 技术革命催生高 算力需求,英伟达 业 绩创 历史新高.4 1.2 NVIDIA 前瞻布局智能 机 器人领域,拥抱生成 式 AI 新方向.6 2 正式成立 GEAR 实验室,引领具身智能浪潮.8 2.1 具身智能为 AI 新一波浪潮,英伟达已有深度布 局.8 2.2 英伟达成立 GEAR 实验室,研究围绕四大 关键 领域.12 3.GTC 推出 GR00T 模型,构筑机器人底层开发 生态.13 4.国内相关公司梳理.18 5.投资建议.25 6.风险提示.25 图 1.NVIDIA 公司发展历 程.4 图 2.历年 AI 训练计算的 浮点运算次数情况.5 图 3.全球数据中心 GPU 市场份额估测图.5 图 4.FY18-FY24 英伟达营 业收入和营业利润情 况.5 图 5.FY17-FY23 芯片三巨 头营收和利润情况(亿美元).5 图 6.2018-2023 年 NVIDIA 在智能机器人领域的 布 局情况.6 图 7.英伟达 Isaac 平台示 意图.6 图 8.ITF World 2023 黄仁勋称具身智能是 AI 新浪潮.8 图 9.具身智能的原理示意 图.8 图 10.NVIDIA 在具身智能 领域的研究成果.10 图 11.Figure AI 获得英伟达等巨头合计约 6.75 亿美 元筹资(2024 年 2 月).11 图 12.Figure 01 机器人的基本参数情况.11 图 13.Figure 01 通过端到端训练学习制作咖啡.11 图 14.Open AI 大模型加速 Figure 01 机器人智能化.12 图 15.Figure 仅耗时 12 个月打破机器人行走速 度纪 录.12 图 16.英伟达成立 GEAR 实验室.12 图 17.英伟达 Blackwell GPU 的六项新技术.13 内 容目 录 图 表目 录 0YDWuNrMmPrQpRoNrMsNpO7N9RaQmOrRtRtPjMpPnRiNoPzQbRnMoQuOnRnNMYqMsO 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 图 18.英伟达 GTC 2024 大会.14 图 19.多模态人形机器人 通用基础模型 Project GR00T.14 图 20.英伟达 GR00T 模型训练的工作流程.15 图 21.机器人通过 GR00T 进行学习和编排的系 统设 置.15 图 22.英伟达 GR00T 模型训练的工作流程.15 图 23.英伟达 Jetson 模组的商业路线图.15 图 24.GR00T 模型的核心 是全新的 Isaac Lab 机器人平台工具.16 图 25.GTC 2024 大会演讲收尾阶段,黄仁勋将 Robotics 业务放在与 Blackwell GPU 等并列位置.16 图 26.黄仁勋与全球 9 款 英伟达支持的人形机 器人 合影.17 图 27.黄仁勋与基于英伟 达 Jetson 的迪士尼机器人 互动.17 图 28.波士顿动力联手英 伟达,合作开发 SPOT 四足机器人研究工具包.17 图 29.天准科技核心业务 布局情况.18 图 30.天准科技 GEAC 系列域控制器.19 图 31.天准科技 GEACX2 域控制器.19 图 32.步科股份 2023 年经营情况.20 图 33.Isaac AMR 平台助力移动机器人实现高 级自 动化.20 图 34.Isaac AMR 平台的组成架构.20 图 35.嘉腾机器人是 NVIDIA 生成式 AI 生态合作伙伴.21 图 36.嘉腾机器人核心团 队拜访 NVIDIA 公司.21 图 37.奥比中光主营业务 布局情况.22 图 38.奥比中光搭建的机 器人与 AI 视觉产业中台.22 图 39.奥比中光 3D 相机+NVIDIA AGX Orin 计算平台,提升机器人 3D 视觉 技术.22 图 40.九号机器人移动平 台(RMP)为多领域企业提 供规模化产品.23 图 41.九号机器人与英伟 达联合开发的 Nova Cater AMR.24 图 42.九号机器人与英伟 达在 CES 展会现场交流.24 表 1.NVIDIA Issac Nova Orin 组成部分.7 表 2.NVIDIA 在智能机器 人的芯片技术和工具 领域 的迭代方向.8 表 3.实现具身智能的四大 核心要素.9 表 4.天准科技 GEACX2 域控制器的产品优势.19 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 1 全球 AI 算力龙头,前瞻布局智能 机器人领域 1.1 新 一轮 AI 技 术革命 催生 高算 力需求,英 伟达 业 绩创 历史新高 英伟达 是全球 AI 算力龙头,总 市值跃居全球前 三。英伟达 起步 于游 戏 市 场,并于 年推出 计 算的革 命性 架构,正式进 入 加 速计 算领 域。年,英 伟 达 发 布 首 款 处 理 器,并 将 公 司 产 品 路 线 升 级 为“”的 三 芯战略。年,英 伟达 受益生 成式 浪潮 的持续 催化,凭 借旗 舰 芯片 跃 升为 全球 领域“卖 铲人”。截至 年 月 日 北 美时 间,英 伟达收 盘价 为 美元,总市值 高达 万亿 美 元,市值位 列全 球前 三。图1.公司 发展 历程 数据来源:官 网,英伟达中国 官 方 知 乎号,氪官网,上 海 市 人工 智 能 与社 会 发 展 研究会 公 众 号,新智 元 公 众号,腾 讯 科技公 众号,澎 湃新 闻,财通 证券 研究 所 算力是 AI 核心要素,以 LLM 为代表的新一轮 AI 技术革命催生新的算力 需求。三大 要素 包括 算法 算力 大数据,深度 学习 需要 很高的 并行 计算、浮 点计 算以及 矩阵运算 能力,基 于 的传统计算 架构无法充分 满足人工 智能高性 能并行计算 的需 求,因此 需要 发展适 合 架 构的 专属 芯 片,常见的 加速 芯片 按 照技术路 线可 以分 为 三 类。其中,应用于 图形、图 像处 理领 域的 是目 前主 流的 计 算架构。现 阶段,全 球智 能算力 等 芯片 算力 增速远超通 用算 力 芯 片算 力,算 力正 在被 当作 国家 科技竞 争的 关键 因素,芯片是人 工智 能领 域竞 争的 制高点。68GY6myjXZdbch/ueEUDWMiCYydMK33bsDsO0TSEcfZI1u/8sx/5W7duSmzAxFgb 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 图2.历年 训练 计算 的浮 点运 算次数 情况 图3.全球数 据中 心 市场 份 额估测 图 数据来 源:官 网,财通 证券 研究所 数据来 源:,财 通证 券研 究所 2023 年 英伟达 成 为 全 球 最 大 芯 片 公 司,AI 芯片市占率高达 98%。根据 数据 显示,年英 伟达在 数据 中 心 芯片 市 场拥 有 的市 场份 额,第二名的 市 场 份 额 仅 为,第 三 名 的 英 特 尔 不 足。英 伟 达 英 特 尔 是 全球 芯片 市场 上 最主要 的供 应商,从 财 务年 度来 看,英伟 达 英特尔 分别 实现 营业收入 亿美 元 亿 美元 亿美 元,英伟达 的营 收 规模 首次 超过 英特 尔,正式 成为全 球最 大芯 片公 司。图4.英伟 达 营 业收 入和营 业利 润情 况 图5.芯片 三巨 头 营 收和利 润情 况 亿 美元 数据来 源:财报,财 经十 一人 杂志,财 通证 券研 究所(备注 英伟 达财 年为 每年 月 至次 年 月,如 财年 为 年 月至 年 月)数据来 源:财 报,财 经十 一人 杂志,财 通证 券研 究所(备注:英 伟达 财年 为每 年 月至 次 年 月,为 便于 统计,英 伟达 选取 财 年数据口 径)受益于生成式 AI 浪潮,2023 年英伟达业绩创历史新 高。年 月,英 伟达 公布了 财年 业绩 报告,全 年实 现 营业收 入 亿美 元,同比,营业利 润 亿美元,同比,营 业利润率高 达,净 利润 亿 美元,同 比,全年 公司 营收 营业 利润 净利润 均创 历史 新高。尤 其是在数 据中 心领 域,受益 于 年全 球范 围内 的生 成 式 浪 潮带 动的 算力 需求 大幅提升,公司 数据 中 心领域 实现 营收 亿 美 元,同 比,其 中第 四季度实现 营 收 亿 美元,同比,环 比。-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0100200300400500600700FY18 FY19 FY20 FY21 FY22 FY23 FY24营业收入(亿美元)营业利润(亿美元)营收增速 营业利润率0501001502002503003500200400600800FY17 FY18 FY19 FY20 FY21 FY22 FY23英伟达-营业收入 英特尔-营业收入 AMD-营业收入英伟达-营业利润 英特尔-营业利润 AMD-营业利润 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 1.2 NVIDIA 前瞻布 局智能机 器人 领域,拥抱 生成式 AI 新 方向 NVIDIA 在机器人领域的 核心目标是打造底层 开发 生态。在 智能 机 器人领域的布局主 要围绕着 大 模型、数据、开发平台 三 大核心领域展 开,其终 极 目标是借助芯片等 核心产品,为打造机器人 底层开发 生 态,抢占产业 链价值制 高 点并赋能其 他主 机厂、加 速产 业落地。图6.年 在智 能机器 人 领 域的 布局 情况 数据来 源:中国 电子 报公 众号 财通 证券研 究所 英伟达早 在 2018 便前瞻布 局智能 机器人领域。英 伟 达通常 会采 用 处理 器 平台 开 发 工 具 三 件 套 的 方 式 进 入 新 兴 市 场,其 对 于 机 器 人 领 域 的 布 局 也 采 用 类 似 方法。年,英 伟 达 推 出 全 新 硬 件、软件、虚 拟 世 界 机 器 人 模 拟 器 的,同 时还 推出 专为 机 器人设 计的 计算 机平 台 和相 关的 机器 人 软件工具 包,正式 布局 智能 机器人 领域。图7.英伟达 平台 示意 图 数据来 源:英伟 达官 网,财通 证券 研 究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 2019-2022 年,英 伟达 从 底 层 芯片、到 计算 平台、到 训 练与 验证,开 启智能 机器人领域的 全方位布局。年,英 伟达 推出 软 性开发 套件,为 机 器人提供 更新 的 感知 和 仿真功 能;年,英伟 达推 出 平台,支持机器人 的协 作和 模拟,其中 可生 成交互 式人 工智 能化 身,对协作机器 人影 响深 远。年,英 伟达 推 出,其配 置的 计算 和传 感器参考 平台 旨在 帮 助 自主移 动机 器人 制造 商 缩短开 发时 间并 降低 成本。表1.组 成部分 组成部分 功能 子配置 具体内容 计算 机 两台 用于高 分辨 率 高速 摄像头的高吞吐量接口 和大 量 端口 采用 架构 采用 传感 器套 件 为 带来 感 知,使其在由高动态障碍物、其他 和人 类组成 的 大 型 环 境 中 运 行,理 解 确 保 更 高 的 正 常运行时 间和 可用 性。超声波 用于障 碍物 检测 的环 绕式 超声 波传 感 器 摄像头 组 合 用 于 近 距 离 视 觉 的 广 角 鱼 眼 相 机,搭 配 用 于 检 测 更 远 距 离 的 高 保 真 深 度 相机,包 含 个深 度感 知立 体 摄 像头,个 远程 操作 的广 角 摄 像头 激光雷 达 用于确 保安 全的 短距 离 激光 雷达 和用于 导航 和测 绘的 激 光雷 达的 组合,包含 个 导航 激 光雷 达 可用 于安 全 运行,个 地 图构 建 激光 雷达 可选 测距 包含接 近传 感 个超 声传感 器、用 于精确 测距 的、编 码器、,用 于精 确定 位和 确定 正确 的标 注 数据来 源:英 伟达 企业 解决 方案公 众号,财 通证 券研 究所 2023 年,“生成式 AI+机器人”成为 NVIDIA 机器人全线产品技术演进 和重 塑的核心方向。(1)年 月,英 伟达发 布 全新 工 业 级模块。该 模块 在极其 恶劣的环境下可以提供更 高 的 服务器性能级别的计 算 能力,服务 器性能级别 意味着 在嵌 入 式 的端侧 边缘侧 也能 部 署 并 让传 感器融 合算 法;极 其恶劣 的 环境 意 味 着 智能 机 器 人 在 农业 建筑 能源 航 空 抗 体 卫 星 等 极 端 环 境 领域的应 用存 在可 能性。(2)年 月,英 伟达 宣 布对 平台 上 的 和 框架 进行 有史以来 规模 最大 的软 件扩 展,用 以 来 满足 边 缘 的 快速部 署需 求。与此 同时,英伟达 还宣 布创 建 生成式 AI 实 验室,供开 发 者学习 和利 用开 源生 成式 模型 进行 开发。另 外,英伟达 宣布 推 出 和 软 件的 全新版本,对感 知和 仿真 功能 进行了 重大 改进,这 次改 进同样 还是 与 高度 相关。整体来看,英 伟达在机 器 人 领域的 芯片 技术和工 具 领域有几个重 要的迭代 方 向,分别是 增强性能、模 块化 布局、降低使用门槛。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 表2.在智 能机 器人 的 芯片技 术和 工具 领域 的迭 代方向 方向 具体内容 强性能 通过提升 性能,让嵌入 式端、机器 人本体能 够合理 高校运 用 技术;提升芯 片算力 以便装得下算 法和模 型,提 升机器 人的 智能花水 平 模块化 通过不同 特点的 模块灵 活覆盖 细分 市场。在 发布 工业级模块 之前,英伟达已经推 出了、等 模块,的特 点是 小巧 信 用卡大 小、强悍 可提 供 性能、能耗比超 高 处理 多个神 经网络 功 耗只需 降门槛 降低开发 者使用 的门槛。英伟 达通过设 立机器 人 实验 室、发 布多个面 向第三 方的机 器 人开 发 工具 和平 台。边 缘环 境复 杂 多变,生产 线需 求 迭代 较快,需 反 复对 机 器人 和 系统进行编程,整过程不仅 耗 时,还要求开发者具备足 够的专业 技能,建立 实验室为 开 发者提 供优化 的工具 和教程,可降低 使用 工具 的门 槛。数据来 源:中国 电子 报公 众号,财 通 证券研 究所 2 正式成立 GEAR 实验室,引 领 具身 智 能 浪 潮 2.1 具 身智 能为 AI 新一 波浪 潮,英伟达 已有 深度布 局 具身智能(Embodied AI)被认为 是人工智能的 下一 波浪潮。具 身智 能是 指一 种基于物理身体进 行感知和 行 动的智能系统,其通过 智 能体与环境的 交互获取 信 息、理 解 问 题、做 出 决 策 并 实 现 行 动,从 而 产 生 智 能 行 为 和 适 应 性。在 大 会 上,英 伟 达 创 始 人 黄 仁 勋 表 示,人 工 智 能 的 下 一 个 浪 潮 是 具 身 智 能,这种 智能 系统能 够理 解、推理 并与 物理世 界交 互,并 举 例机 器人、自动驾 驶汽 车,包括 因为 理解物 理世 界而 变得 更加 聪明的 聊天 机器 人。图8.黄仁 勋称 具 身智能 是 新浪 潮 图9.具身智 能的 原理 示意 图 数据来 源:英伟 达 官 网,财通 证券 研 究所 数据来 源:具身 智能 机器 人公 众号,财通证 券研 究所 具 身 智 能 有 感 知、理 解 和 交 互 三 个 主 要 特 征。(1)感知:指 具 身 智 能设 备 可以 通过各种传感器感知周围环境中的物 体 声音 光线等信息,并将其转化为数字信 号进 行 处 理;(2)理解:是指 具 身 智 能 设 备 可 以 通 过 各 种 算 法 对 感 知 到 的 信 息 进 行分析和解释,并生成相应的语义表示或知识图谱;(3)交互:是 指 具 身 智 能 设备 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 可 以 通 过 语 音 图像 动作等方式与人类或其他设备进行沟通和协作,并根据反 馈进行自 适应 和学 习。具身智能借助具有泛化 能 力的 LLM/VLM/VLA 等模型,赋能人形机器 人大 脑。具身智能的目 标是让具 有 感知和行动能 力的智能 体(如 人形 机器 人),在 与 环境的交互中持续 演进,逐 渐 产生认知能力,能够理 解、推理、学习、规划和 决 策,甚至具备常识 和情感,从 而实现更复杂 的功能。具 身智能的“头 脑”通常 由 深度神 经网 络模型 驱动,结合 等模 型,赋 予了 强大的 泛化能 力,使得机器人从程 序执行导 向 转向任务目标 导向,不 再 受限于特定的 程序执行,而能够根据任务目 标智能地 采 取行动,从丰 富的数据 和 任务中学习决 策和控制,它们不断演 化以 适应 更复 杂的 任务和 环境。表3.实现具 身智 能的 四大 核心 要素 要素 释义 作用 本体 实 际 的 执 行 者,是 在 物 理 或 者 虚 拟 世 界 进 行 感 知 和任 务 执 行 的 机 构;通 常 是 具 有 物 理 实 体 的 机 器 人,可以有多 种形态 具备环境感知能力、运动能力和 操作执行能力,是连接数字世界和物理 世界的 载体 智能体 具身于本 体之上 的智能 核心,具有 通用能力 的 和 等模 型,赋 予了通 用本体 强大的泛 化能力,使得机器 人从程 序执行 导向转 向任 务目标导 向 负责感知 理解 决策 控制等的核 心 工作。可以感知 复杂环境,理解环境所包含的语义信息,能够 和环境进行交互;可以理解具体任务,并且根据环境的变化和 目标状态做出决策,进而控制本体完成 任务 数据 是 具 身 智 能 本 体 泛 化 的 关 键,为 适 应 复 杂 环 境 和 任务的泛化 性,大 规模的 模型对 于海 量数据更 为渴求 具身智能的场景通常需要围绕着 复杂任务链的规划决策控制数据,针对行业场景的高质量数据,将是未来具身智能成功应用落地的关 键支撑 学习和进 化架构 智能体通过和物理世界(虚拟的或真实的)的交互,加速 智能体 的演进 适应新环境、学习新知识并强化 出新的解决问题方法(比如 英伟达 的元 宇宙开 发平台,就是构 建了物 理仿真 的虚拟世界),将仿真 和真实 世界进 行耦 合是架构 设计的 关键 数据来 源:澎湃 新闻,财 通证 券研 究 所 NVIDIA 在具身智能领 域 不断进行深度布局,以下 是 现阶段 最显著的四 项成 果:在智能体接口上:年 月,英伟 达发 布基 于 架 构的 支持 多模形态 的(仿真)智 能 体。能像 一样接 受 输入,而且输 入可 以是 多模 态的(文本、图 像、视频 或它 们的混 合),然 后输 出动作,完 成指 定任 务。该项 目为研 究自 然语 言理 解任 务传达 给智 能体 提供 了一种便捷 灵活 的接 口,并提 出了一 种新 的多 模态 形式,将各 种各 样的机器 人操 作任 务转 换为 一个序 列建 模问 题。在智能体架构上:年 月 日,英 伟达 发布 具 有互联 网规 模知 识的 开放式具 身智 能体。是 一个 建 立在流 行 的 游戏之上 的新 框架,用 于具 身代理 研究。该 模型 构建 了具身 智能 体最 关键 的三 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 个要素:一 是支 持多 种任 务和目 标的 环境,二 是大 规模的 多模 态知 识数 据库,三是灵 活且 可扩 展的 智能 体架构。在智能体自主学习上:年 月 日,英伟 达发 布 智 能体,这是第 一个 由 驱动 的可以 终身 学习 的智 能体,可以 在 我的 世界 中驱动探 索,掌握 广泛 的技 能,并 在没 有人 类干 预的 情况下 不断 地做 出新 的发现。其 可 以 最 大 限 度 地 探 索 自 动 化 项 目,并 拥 有 可 以 不 断 存 储 和 检 索 复 杂行为的 技能 库,为具 身控 制生成 可执 行代 码。在智能体机器训练上:年 月 日,英 伟达 发布了 智 能机 器人训练 工具。的 全 称是,本 质 是 一 种 由 大 模 型 驱 动 的 算 法 生 成 工 具。借 助 写 代 码 的 能 力,拥有 了出 色的 奖励 函数设 计能 力,可以 自主 编写奖 励算 法来 训练 机器人。生成 的奖 励程 序在超 过 的任 务上 优 于专家 编写 的奖 励程 序。这使得 机器 人的 平均 性能 提高 了 以上。图10.在具 身智 能 领 域 的研究 成果 数据来 源:量子 位公 众 号,财 通证 券 研究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 对外投资方面,NVIDIA 积极投资 具身智能机 器人 本体厂商 Figure AI。公司成立于 年,公司 团队包括来 自、波 士顿动力 和特斯 拉的机器 人专家。年 月 日 北 美 时 间,公 司 通 过 平 台 宣 布 已 从 英 伟 达 微软 亚马 逊等 巨 头筹集 合计 约 亿美 元,公司 估值 达 亿 美元。同时,宣布 与 展开深 度合 作,开发 新一 代的人 形机 器人 专用 模 型,还将使 用微 软 的 云 服务搭 建人 工智 能基 础设 施和存 储数 据等。图11.获 得英 伟达 等巨 头合计 约 亿美 元筹 资 年 月 数据来 源:财联 社,财通 证券 研究 所 Figure AI 持续推动具身智 能进展,AI+机器人进展 顺利。年 月,发布了 代号 为 的首款 人形 机器 人,的设 计主 要用 于搬 运 重物等以最 终解 决美 国劳 动力 短缺的 问题;年 月,更 新最 新进 展,仅需 小时的端到端训练,通过观看人类的示 范视频就能学会并完全自 主搞定 煮咖啡任 务,还具 备自 主纠 错和动 作优 化等 功能。图12.机 器人 的基 本参 数情况 图13.通 过端 到端 训练 学习制 作咖 啡 数据来 源:官网,财通 证券 研 究所 数据来 源:机器 人大 讲堂 公众 号,财 通证券 研究 所 年 月,通过 平 台更 新 的最 新进展,机 器人 在视 觉识 别 推 理 能 力 命 令 执 行 等 方 面 均 有 明 显 进 展。(1)视觉识别:在 陈 述 周 边 环 境 时,可具 体描 述苹 果 盘子 桌 边人 的位 置、姿态、颜色 等多 维度 信息;(2)推理能力:在 接受 人类 想吃 东西的 指令 后,从面前 诸多 物品 中挑 选出 苹果并送出,并做出合理解释,可自主思考后并整齐放置餐具;命 令 执 行:在收 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 拾物品过程中,灵巧手可快速抓取并整理 苹果 餐碟杯等不同形状的 物品,动 作轻 巧灵 敏。另外,视频 为 倍 速拍 摄,体现机 器人 在反 应速 度 语态 动作等 方面 已做 到高 度类 人化。此视 频为 公 布与 合 作之 后仅 天 视频拍 摄日 期为 月 日 的阶段 性进 展,体现 现阶 段 已 对机 器人 提供了 较 高程度的 赋 能。图14.大 模型 加速 机器 人智 能化 图15.仅耗时 个 月打 破 机器人 行走 速度 纪录 数据来 源:澎湃 新闻,财 通证 券研 究 所 数据来 源:机器 人大 讲堂 公众 号,财 通证券 研究 所 2.2 英 伟达 成立 GEAR 实 验室,研究 围绕 四大关 键领 域 2024 年 2 月,英伟达成立通用具身智能体研究 GEAR(Generalist Embodied Agent Research)团队。团队 将由 高 级研 究科学 家,代 理计 划的 负责人 和 教 授领导,目 标是 在虚 拟和 现实世 界中 建立 具身 智能 体基础模型,致 力于 实现 跨多 模态、多场 景的 智能 应用。有 足够 的资 金一 次性解决机 器人 基础 模型、游 戏基础 模型 和生 成式 模拟。英伟 达 实验 室的 成立,旨在推动大模 型等人工 智 能技术进一步 由虚拟世 界 向现实世界发 展,通过 机 器人等载体 实现 人工 智能 与物 理世界 的交 互,加速 感知 智能时 代的 到来。图16.英伟达 成立 实 验室 数据来 源:英伟 达 官 网,财通 证券 研 究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 团 队的成 立表明 英 伟达先进 和 自主系 统 领域积 极抢 占技 术和应 用 的制高点,未来 的 研究 工作将 主要 围绕 四个 关键 领域开展:多模态基础模型:开 发 基 于大规 模互 联网 数据 源训 练的(大 型语 言模型),用 于 规 划 与 推 理,视 觉 语 言 模 型 以 及 世 界 模 型,旨 在 打 通 不 同 模 态信息间 的壁 垒;通 用 型 机 器 人 研 究:研 发 能 够 适 应 复 杂 环 境、实 现 稳 健 移 动 与 灵 巧 操 作 的机器人 模型 与系 统,以提 升其在 各类 实际 场景 下的 普适性 与效 能;虚 拟 世 界 中 的 基 础 智 能 体:创 建 能 够 在 多 种 游 戏 与 模 拟 环 境 中 自 主 探 索 并持续自 我提 升能 力的 大型 动作模 型,为虚 拟世 界的 智能交 互设 定新 标准;模 拟 与 合 成 数 据 技 术:构 建 大 规 模 学 习 所 需 的 仿 真 基 础 设 施 及 合 成 数 据 流水线,为智 能体 的学 习过 程提供 有力 支持。图17.英伟达 的 六项新 技术 数据来 源:澎湃 新闻,财 通证 券研 究 所 3.GTC 推出 GR00T 模型,构 筑 机器人 底 层 开 发 生态 GTC 2024 见证 AI+机器 人的最前沿升级。年 月 日 日,在圣何塞 会议 中心 举 办 大会,也 是英 伟达 近 年 来的 首届 线下。从 参会嘉宾 来看,谷 歌 机器 人 技 术高 级 总 监、首席 运营 官、波士顿动力 首席技术官、斯 坦福李飞飞博士、联 合创始人等 机器人行业先 进企 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 业的领导人悉数出席。从 展 示 产 品 来看,众多全球机器人领先公司将展示最新机器 人产 品,谷歌、波 士顿 动力、迪士 尼等 公司 将在现场 展 出 款 机器 人,包括人 形机 器人、工 业机 械手等。图18.英伟 达 大会 数据来 源:英伟 达官 网,财通 证券 研 究所 英伟达重磅推出人形 机器 人 GR00T 通用模型。年 月 日 北京 时间,英伟达 黄 仁勋 在 大 会上 重磅推 出人 形 机器人 通用 基础 模型。全 称是“,旨在 进一 步推 动其 在机 器 人和 具 身智 能方 面 的突 破。驱动 的 机器 人 将能 够 理解 自然 语 言,并通过观察人类 行为来模 仿 动作,以便导 航、适应 现 实世界并与之 互动。同时英伟达也宣 布,正 为领 先的人 形机器 人公司 开发 综合 模型,海 外公 司包 括 波 士 顿 动 力 等,国内公司包 括 傅 利叶 智能 宇树 科技 小 鹏鹏 行等。图19.多模态 人形 机器 人通 用基 础模 型 数据来 源:官网,财通 证券 研究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 图20.英伟 达 模 型训 练的 工作流 程 图21.机器人 通 过 进 行学 习和编 排的 系统 设置 数据来 源:官 网,财通 证券 研究所 数据来 源:官 网,财通 证券 研究所 英伟达正在构建 IAI/Omniverse/ISAAC 三 大 平 台,全 方 面 赋 能 机 器人 智 能 化。三大 平台均 与机 器人 产业 高度 关联,其中 搭载 系列产品,用 于模 拟物 理世 界;搭载 和 系列 产品,用 于驱 动数字孪生 的计 算系 统 搭载 系列,用 于驱 动 人工智 能机 器人。此 次 大会上,英 伟达 发布 了配 套 项目 的 新型 人 形机器 人计 算 机,以及 对 进行 了重 大更新。(1)Jetson Thor 计算机:在 上,英伟 达 黄仁勋 还推 出了 新型 人形机器人 计算 机平 台。是一 款 专为运 行模 拟工 作流 程、生 成 人 工 智 能 模 型 等 人 形 外 形 而 设 计 的 新 型 计 算 机。该 平 台 的 设 计 基于 系统 级芯 片,由 系统 级 芯 片提供 动力,将 成为 人形机器人 的大 脑。芯片带 有 的 新一 代,其 采用 架构,可提 供每 秒 万亿次 位 浮点 运算 性能,以运行 等 多模 态模 型。图22.英伟 达 模 型训 练的 工作流 程 图23.英伟 达 模组 的商 业 路线图 数据来 源:开发 者公 众号,财 通证券 研究 所 数据来 源:开发 者公 众号,财 通证券 研究 所(2)Issac Lab 平台:在 大 会上,黄 仁勋 还宣 布 将对 机器 人平 台 进行 重 大更 新,用于 为 在 任何 环 境中 的任 何机 器人 创建 新 的基 础模 型,平台 工 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 具包括 用于 强化 学习 的 和 用于 计算 编排 服 务的。训练 具身 智能模型 需要 海量 的真 实数 据和合 成数 据。新的 是 一个 加速、性能优 化的 轻量 级应 用,基于 而 构建,专 门用于 运行 数千 个用 于机器人学习的并行仿真。为 了扩展异构计算的机器人 开发工作负载,在分布式 环境 中协 调数 据生 成、模 型训 练和 软硬 件在 环工作 流。伴随 着 的更新,英伟 达还 发 布 机 械臂 加速 库 和 感知能力软 件库 等一 系列 机器 人预训 练模 型、库和 参考 硬件。图24.模型 的 核心 是全 新 的 机器 人平台 工具 数据来 源:官 网,财通 证券 研究所 英伟达将机器人与 AI 放在同一战略高度。在 大 会 收场阶 段,黄仁 勋还 和使用 英伟达 软 硬件 平台 开发 的 款人形 机器 人共 同登 台,并且黄 仁勋 还亲 自介 绍了 迪士尼 机 器人,机 器人 由 系 统提 供动 力,通 过 学习 走 路,并现场进行快速行 走 蹲 下 起 身 语音交互等。在黄仁勋的总结材料中,机器人 事业部 被 放在 了 与 等并 列的位 置,体现 机器 人业 务在英伟 达未 来商 业版 图中 十分 重 要的 战略 地位。图25.大 会演 讲收 尾阶 段,黄 仁勋 将 业 务放在 与 等并列 位置 数据来 源:官网,财通 证券 研究所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业深度分析报告 证券研究报告 图26.黄仁勋 与全 球 款 英伟 达 支持的 人形 机器 人合 影 图27.黄仁勋 与基 于英 伟 达 的 迪士 尼机 器人 互动 数据来 源:官网,财通 证券 研究所 数据来 源:官网,财 通证 券 研究所 在 的机器 人 专 题论坛 中,波士 顿动 力 的 首席技 术 官 将主 题聚焦 如 何有效地 将 技术与现 实世界 中的机器 人相结 合,展开深 入探讨。在机器 人技 术领 域,波士 顿动力 公司 的 机器 人在设 计上 针对 高级 别用 户 允许全程 控制,即 用户 只需 告诉 目的 地,它便 能 独立计 算出 如何 到达。波士顿动力和英伟达 强强 联 手,宣布 合作推出 SPOT RL Researcher Kit 产品。尽管 机器 人车 队在 商业部 署上 规模 庞大。但 当前版 本 的 并未 完全 适配广泛的机器人 研究需求。这一局限性源 于 波士顿 动 力 公司尚未向 开发者社 区 开放对 机 器人 关节 的访 问权限,因 而限 制了 深入 研究四 足移 动性 的可 能性,导致研究 者们 不得 不转 向其 他开放 性更 强、支持 自由 实验的 平台。在 大会上,波士 顿动 力 和 英伟 达 宣布 联手 推出 产品,该研 究工具包 包含 了关 节级 控制、英伟 达 有效载荷 以及 基于 英伟 达 构 建的 仿真 环境,预计 该套 件计划在 年晚些 时候 正式 推出。图28.波士顿 动力 联手 英伟 达,合作开发 四 足机 器 人研究 工具 包 数据来 源:机器 人大 讲堂 公众 号,财 通证券 研究 所 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 行业
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