科技行业科技先锋系列报告36：足式机器人波士顿动力

1、1通用平台探测机器狗SPOT资料来源：波士顿动力工业级机械臂及视觉方案pick配送及物流机器人HANDLE仿人系列机器人Atlas产品概要：四大产品系列资料来源：波士顿动力资料来源：波士顿动力资料来源：波士顿动力2股东背景：从谷歌到软银，从军方到民用2013年谷歌收购波 士顿动力，波士顿 动力与军方脱钩， 在组织架构上划归 Google X部门2017年6月，软银 以约1亿美元的价格 收购波士顿动力， 并在为公司2018年 提供3700万美元贷 款1992年公司成立， 波士顿动力与美国 军方合作，研制军 用机器人资料来源：汤森路透，crunchbase，中信证券研究部3核心管理层：学术背景极深

2、公司创始人及CEO，麻 省理工学院电子工程与 计算机科学教授，曾在 NASA任职公司首席机器人科学 家，毕业于凯斯西储 大学，曾在谷歌担任 机器人科学家，2003 年加入公司公司商业发展负责 人，曾在大疆无人机担任北美地区MD，2018年加入公司Marc RaibertGabriel NelsonMichael Patrick Perry资料来源：领英，crunchbase，中信证券研究部4收入规模：千万美元量级，位居同类公司首位资料来源：汤森路透，crunchbase，中信证券研究部波士顿动力营业收入（百万美元）根据汤森路透的数据，公司2012年收入以达到千万美金规模，2018年10月-20

3、19年10月， 公司收入2456万美元，较2013年增长近一倍。公司CEO在2018年CeBIT计算机展会称， 2019年Spot机器人预计生产1000台以前沿机器人为主要产品的Endeavor Robotics、 Energid Technologies收入量级仅为5-6百万美元级别，远低于波士顿动力（crunchbase）12.313.124.56105015202530201220132019TTM5产品研发历程：从四足机器人到仿人机器人：36Kr，波士顿动力波士顿动力历年机器人波士顿动力成立于1992年，起初以为美国防部开发四轮BigDog而闻名，后转型民用机器 人领域，以BigDog

4、为蓝本开发各类型民用机器人产品目前覆盖四轮（足）、两轮（足）、仿人等类型机器人资料2295来7825/43348/20191023 1源3:206产品系列：四大类型，针对不同使用场景资料来源：波士顿动力波士顿动力四大类型机器人公司目前专注研发SPOT 、 HANDLE 、 PICK、 ATLAS 四大机器人，分别对应移动探测、 物流、工业平台、仿人四类场景。目前SPOT、PICK已经开启商用（AVAILABLE）7SPOT：已开启商用的探测类小型机器人资料来源：波士顿动力，中信证券研究部SPOT机器人核心参数视觉：捕捉360球形图像，并配有 可选的30倍光学变焦摄像机操作行动：可用于开门、取物

5、、移动等 操作；IP54级别防护，可在-20C to 45C 间工作计算核心：通过车载处理器，用户可自 主编辑算法，实时进行高速 运算动力系统：提供稳定的电源和以太网端 口，装备可更换电池，单次 使用90分钟，1.6m/s8SPOT ：应用于建筑、安防、石油石化等场景摄像头取景后，可直 接上传至BIM软件可用于公共安全领 域，侦察危险区域情 况利用摄像装置远程查 看设备情况22957825/43348/20资191023 13:20 料来源：波士顿动力，中信证券研究部9HANDLE：小型搬运机器人HANDLE主要面向货物的无人运输及搬运，用于货车货物的装载、仓库及传送带拣货等视觉：3D+2D，

6、采用深度学习技 术，识别定位货物位置起重臂：可达3m位置，负重15kg，起重臂可伸缩，工作效率为 360件/小时，直立状态下可 搭配两个起重臂动力系统：电池驱动，配备轮式移动， 可直立，速度4m/s资料来22957825/43348/20源191023 13:20 ：波士顿动力，中信证券研究部10资料来源：波士顿动力资料来源：波士顿动力非直立状态下的工作直立状态下的工作HANDLE：两种工作状态，分别应对不同工作要求11PICK：实现商用的包裹捡送机器人视觉：3D+2D，采用深度学习技 术，识别定位货物位置起重臂：可灵活多变采用多种方式进 行分拣工作，速率可达到 720件/小时负载量：可达6x

7、6“ 到48” L，可提供 搬运多种类型箱盒22957825/43348/20资191023 13:20 料来源：波士顿动力，中信证券研究部12ATLAS：仿人类机器人连接件：采用液压系统，全身共有28 处“关节”控制系统：Atlas的控制系统支持高度灵活的移动，算法则通过复 杂的动态交互进行路线规 划，速度1.5m/s材料：Atlas使用3D打印零件来赋予其跳跃和翻腾所需的强度/重量比。全身高1.5m，重 量80kg22957825/43348/20资191023 13:20 料来源：波士顿动力，中信证券研究部13底层技术-动力控制：步态算法+液压关节进行高速奔跑及跳跃前腿下压准备起跳起跳后

8、双腿离地后脚着地双脚腾空调整姿态前腿交替开始起跑起跑后双腿腾空后脚交替着地双脚腾空调整姿态22957825/43348/20资191023 13:20 料来源：雷锋网，中信证券研究部142019年4月，波士顿动力收购初创公司Kinema Systems，该公司利用基于深度学习的 3D视觉技术，为搬运用机械臂所需的定位、搬运操作等提供辅助Kinema在被收购前已经发布了用于工业机器人的深度学习 3D 视觉系统Pick,handle机器 人已装备这项技术通过收购，波士顿动力希望加强视觉学习，并进军物流行业资料来源： Kinema Systems资料来源：波士顿动力装备Kinema Systems的

9、PICKPICK视觉算法界面底层技术-软件算法：收购Kinema，着重研发物流方案15资料来源：IFR（含预测），中信证券研究部全球机器人市场规模（亿美元）全球市场现状：服务机器人为增长主力0%5%10%15%20%25%050100150200250300350400201420152016201720182019E2020E2021E特种机器人服务机器人工业机器人合计同比16公司技术研发：主攻动力及运动技术波士顿动力过去12个月专利情况通过检索公司过去12个月（2018.10-2019.10）的23项专利发现，公司专利集中在腿（足） 式机器人设计原理证明、机构设计、驱动设计、控制算法等步态

10、行为Sep 03, 2019同心对置凸轮执行机构Apr 09, 2019平爪执行机构Sep 03, 2019可实现目标步态行为的腿式机器人Apr 09, 2019腿式机器人的螺旋驱动器Aug 06, 2019电池管理系统Apr 02, 2019机器人机械定时足迹Jul 16, 2019腿式机器人的全身动态算法Mar 26, 2019机器人步进轨迹的确定Jul 16, 2019电流变阀Mar 19, 2019支撑体系Jul 02, 2019腿式机器人综合过载保护传动Mar 12, 2019机器人装置偏航滑移控制May 28, 2019腿式机器人的电机与控制器集成Mar 12, 2019旋转液压阀May 28, 2019机器人运动中的滑移检测Mar 05, 2019机器人装置的触地感测May 21, 2019腿式机器人的集成阀Dec 04, 2018有腿机器人目标步态行为May 07, 2019腿式机器人的制动与再生控制Dec 04, 2018腿式机器人的液压变化Apr 30, 2019多级液压系统离散阀状态控制专利日期中文参考翻译专利日期中文参考翻译Sep 10, 2019异步定时处理步态Apr 23, 2019在腿式机器人中实现目标资料