深度研报：人工智能机器人开启第四次科技革命(15)

位置控制：位置控制即根据规划完成的腿部足端的运动轨迹，通过逆运动学求解出期望的关节角度，并进一步将期望关节角度映射为关节执行器的期望长度；
阻抗控制：在位置控制的基础上，将腿部足底力引入控制闭环中，通过调节系统的柔顺特性。在拉压力传感器读取相关信息后，经过一系列计算求得腿部足底力，从而控制机器人调整腿部关节，达到减小足端对环境冲击的效果。
在单腿柔顺控制的基础上，结合机器人躯干姿态控制和运动轨迹规划等方案，我们才能在未来实现腿足式机器人在平坦地面、崎岖地面、台阶与坡面的稳定运动。
b.机器人攀爬步态规划
在腿足机器人的各种步态中，使用静步态可以大大增加机器人自身的稳定性，通过崎岖度较高的地形。围绕间歇静步态规划方法的改进是腿足式机器人攀爬步态规划领域的热点问题，主要研究方向包括：改变迈步顺序（从多达24种不同的静步态中进行选择）和调整机器人重心（在移动速度和机器人稳定性中寻找平衡）。
c.控制系统的整合与设计
要想让机器人具备优秀的平衡能力、像人一样灵巧地运动，需要把控制理论方面的成果与优秀的系统设计和工程能力结合起来。
在这方面， BostonDynamics走在前列，在Altas机器人的设计中引入液压系统进行动作控制，这样可以保证瞬时更大的控制动力输出和更精确的力传递。 Atlas机器人还引入了仿生的整体集成结构设计概念，有像骨骼和关节一样的支撑结构及油缸，还有像血管和神经一样的油路和电路。

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当然，腿足式机器人本身的形态也会在某些场景下限制其应用。我们还需要关注机器人形态相关创新，因为这些突破能够把机器人的适应力提升到新的层次。
随着液态金属控制技术、基于肌电信号的控制技术等在内的前沿科技发展，越来越多的新材料开始在机器人领域内被使用和普及。加之刚柔耦合结构和仿生新材料领域的突破，我们看到在机器人力学设计验证、运动控制等方向上，逐步打破了传统的机械的多关节模式，从而不断提升机器人对环境的适应能力。例如，哈尔滨工业大学的郭斌教授和贺强教授团队成功研制出世界首例具有变形和融合能力的液态金属游动纳米机器人，从而在机器人控制领域让人们有了更多想象的空间。
五、产业图谱及值得关注的方向1.智能机器人产业图谱我们从机器人智能化的三大要素及机器人可替代的劳动场景入手，梳理了智能机器人产业图谱（仅列出部分企业示意），我们认为基于此框架下，在现有及未知的细分领域将会不断有智能机器人解决方案涌现

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2.值得关注的细分方向（1）清洁等服务场景机器人
我国家政劳动人员在3000万人以上，整体呈老龄化趋势，是劳动力成本最大的用人场景之一（年工资规模在2万亿以上）；其中景吾智能创新性开发了立体空间清洁机器人，能够代替人工实现立体空间的复杂擦拭等工作；麦岩智能从商用室内清洁机器人入手，专注于未来社区智能服务机器人，在社区、商业、文旅、会展、康养多场景全面提升服务效率

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（ScalePartners根据公开信息整理）
（2）建筑场景机器人
建筑体量是最大的几万亿级用人换场景之一，招人困难，建筑工人有老龄化趋势，但场景较为复杂，过去几年未有大规模解决方案；目前部分玩家已从局部工种开始切入，在部分场景上已实践数倍提升其中蔚建科技、大界机器人、筑橙科技、大方智等公司段在成本及效率上逐渐替代人力的同时效，同时在精细度上高于人工