人形机器人系列报告：英伟达加强机器人布局，生态逐渐形成

行业研究|深度报告 看好（维持） 英伟达加强机器人布局，生态逐渐形成 ——人形机器人系列报告 机器人专题 国家/地区中国 行业电子行业 报告发布日期2024年03月24日 核心观点 NVIDIA侧重给各行业提供开发平台和工具，自上而下入主机器人设计。NVIDIA作为以芯片设计为主要业务的平台型公司，在机器人领域主要提供主控芯片、开发平 台和工具，可帮助开发人员构建、部署和管理机器人。开发者可根据其Jetson、DRIVE、Isaac、Metropolis等开发平台特性在各领域进行自由选择。OpenAI在机器人控制技术方面拥有领先的技术优势，其开发的Dactyl手指可以像人类手指一样灵活操作物体。特斯拉在自动驾驶技术和机器人制造技术方面拥有领先的技术优势。 GTC大会进一步加强机器人产业布局，发布最强的AI加速卡——BlackwellGB200、机器人通用基础模型GR00T和机器人大脑计算芯JetsonThor。Blackwell架构的GPU，其AI性能可达20petaflops，H100的算力仅为4petaflops，Blackwell 的算力提升显著。GR00T项目可以进一步推动机器人及其在AI领域的突破，由GR00T驱动的机器人可通过观察人类行为来理解自然语言和模仿动作，具备快速学习协调、灵巧等特点，可以适应和与现实世界互动。专为人形机器人打造的新计算机JetsonThor，这是一种新的计算平台，能够执行复杂的任务，并与人和机器安全自然地交互，旨在为GR00T提供动力。 下游基于英伟达平台进行相关机器人应用开发的生态逐渐形成。奥比中光作为英伟达NPN合作伙伴，可提供基于NVIDIA平台的各类3D相机以及ODM/OEM服务， 开发了多个演示方案，包括机械臂智能拣选方案、机器人多相机融合视觉系统、高精度三维扫描系统方案等。中科创达已推出软硬件以及服务一体化的魔方大模型产品及解决方案，去年五月公司发布自主研发的魔方大模型，已经适配于高通、Intel以及英伟达、安霸等主流平台。基于Jetson平台开发了“慧镜”、构筑了包含安全帽服识别、在岗监测等在内的“安全作业智慧管理方案”。获得DRIVE平台的驱动开发和画质调优（ISPTuning）权限，为英伟达生态伙伴提供全面系统的技术培训和跟踪式问题解答支持。 投资建议与投资标的 随着AI需要应对的场景日益复杂，开发人员面临着更长的开发周期的挑战，需要为边缘构建AI应用程序，生成式AI能够显著提高易用性，建议持续关注传感器、基于NVIDIA开发平台的下游应用相关产业链。建议关注奥比中光-UW(688322，未评级)、中科创达(300496，买入)。 风险提示 下游应用推进不及预期，地缘政治风险导致合作受限，机器人发展不及预期。 杨宇轩yangyuxuan@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860524030001 蒯剑021-63325888*8514 kuaijian@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860514050005香港证监会牌照：BPT856 陈超021-63325888*3144 chenchao3@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860521050002 英伟达GTC大会在即，持续关注AI进展 2024-03-17 发展新质生产力，AI进展多 2024-03-09 国内手机1月出货量大增，晋华在美胜诉 2024-03-03 资料来源：公司数据.东方证券研究所预测.每股收益使用最新股本全面摊薄计算 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 目录 1英伟达侧重给各行业开发人员提供开发平台和工具4 1.1Jetson系列嵌入式模块和开发套件4 1.2DRIVE平台用于自动驾驶汽车方案6 1.3Isaac机器人软件堆栈7 1.4Metropolis平台7 2GTC大会发布GB200、机器人通用模型和机器人计算芯片8 2.1GPU变化——Blackwell架构和GB2008 2.2GR00T——面向人形机器人的通用基础模型9 2.3JetsonThor——专门用于机器人大脑的计算芯片10 3下游基于英伟达平台进行机器人应用开发的生态逐渐形成11 3.1奥比中光——3D视觉构筑AI之眼11 3.1.1基于FemtoBolt和UR5机械臂的智能拣选方案11 3.1.2基于RGBD相机和OrinAGX的机器人多相机融合视觉系统12 3.1.3基于OrinNano的高精度三维扫描系统12 3.2中科创达——持续推进大模型+机器人布局12 投资建议14 风险提示14 图表目录 图1：JetsonXavierNXDeveloperKit人工智能(AI)开发套件5 图2：JetsonXavierNXDeveloperKit人工智能(AI)开发套件5 图3：英伟达用于自动驾驶汽车（AV）开发的全栈解决方案示意图6 图4：NVIDIADRIVEL2+解决方案6 图5：NovaOrin自主移动机器人AMR平台7 图6：平台协助机器人导航地图和仿真——更新路径7 图7：Metropolis平台应用场景7 图8：Blackwell架构8 图9：GB200芯片9 图10：GB200芯片9 图11：GTC大会上和黄仁勋一同登场的9个机器人9 图12：GR00T模型训练工作流程10 图13：机器人学习和编排设置10 图14：3D环视功能11 图15：2D雷达11 图16：基于FemtoBolt和UR5机械臂的智能拣选方案12 图17：基于FemtoBolt和UR5机械臂的智能拣选方案12 图18：中科创达魔方大模型13 图19：中科创达已有机器人产品13 图20：基于Jetson平台开发的“IoTHarbor”的边云结合的AI中台系统13 图21：中科创达面向DRIVE画质调优平台调试样张效果14 表1：英伟达机器人业务与OpenAI和特斯拉对比4 表2：Jetson主要模块性能、构成及应用领域5 1英伟达侧重给各行业开发人员提供开发平台和工具 随着AI需要应对的场景日益复杂，开发人员面临着更长的开发周期的挑战，需要为边缘构建AI应用程序。为满足开发者不断变化的环境、生产线和自动化需求，对机器人和人工智能系统进行动态编程非常耗时，需要专业技能。生成式AI提供零样本学习，模型能够识别训练中以前从未见过的事物，用自然语言界面简化开发、部署NT和边缘AI管理。 生成式AI显著提高易用性。生成式AI通过理解人类语言提示进行模型更改，从而显着提高了易用性。这些AI模型在检测、分割、跟踪、搜索甚至重新编程方面更加灵活，并有助于超越传统的基于卷积神经网络的模型。 NVIDIA侧重给各行业提供开发平台和工具，自上而下入主机器人设计。NVIDIA作为以芯片设计为主要业务的平台型公司，在机器人领域主要提供主控芯片、开发平台和工具，可帮助开发人员构建、部署和管理机器人。OpenAI在机器人控制技术方面拥有领先的技术优势，其开发的Dactyl手指可以像人类手指一样灵活操作物体。特斯拉在自动驾驶技术和机器人制造技术方面拥有领先的技术优势。 表1：英伟达机器人业务与OpenAI和特斯拉对比 英伟达 OpenAI 特斯拉 公司主营业务 芯片制设计 非营利性人工智能研究实验室 电动汽车制造商 机器人产品 提供机器人芯片、开发平台和工具 开发类人机器人和人形机器人 开发人形机器人 技术优势 芯片技术、人工智能技术 人工智能算法、机器人控制技术 自动驾驶技术、机器人制造技术 商业模式 向机器人开发人员销售产品和服务 开源机器人技术、提供机器人咨询服务 销售人形机器人 目标市场 工业机器人、服务机器人 通用机器人 通用机器人 数据来源：NVIDIA，OpenAI，特斯拉东方证券研究所 英伟达相关开发平台和工具主要包括： 1）NVIDIAJetson系列嵌入式模块和开发套件，可为机器人提供所需的计算和人工智能性能。 2）NVIDIADRIVE平台，用于开发自动驾驶汽车和机器人。 3）NVIDIAIsaac机器人软件堆栈，提供用于构建和部署机器人的工具和库。 4）NVIDIAMetropolis平台，用于开发和部署用于智能城市和工业环境的AI应用程序。 1.1Jetson系列嵌入式模块和开发套件 Jetson被定义为适用于一切自主机器的AI平台，提升运行速度降低功耗。NVIDIA定义Jetson为适用于新一代自主机器的嵌入式系统，称其是适用于一切自主机器（AutonomousMachines）的AI平台。Jetson系统所提供的性能和能效可提高自主机器软件的运行速度，而且功耗更低。 Jetson每个系统都是可扩展的完备模块化系统，开发者和用户可以以此为基础进行构建。Jetson每个系统都是一个完备的模块化系统(SOM)，具备CPU、GPU、PMIC、DRAM和闪存，并且具备可扩展性。对于开发者和用户来说，只需选择适合应用场景功能需求的SOM，即能够以此为基础构建系统。这就是NVIDIA提供的AI计算平台解决方案，对于Jetson系列而言，从TX2开始， 这些解决方案全部使用相同的软件堆栈架构和SDK，可在整个产品组合中实现一个代码基和无缝部署。 图1：JetsonXavierNXDeveloperKit人工智能(AI)开发套件图2：JetsonXavierNXDeveloperKit人工智能(AI)开发套件 数据来源：waveshare，东方证券研究所数据来源：waveshare，东方证券研究所 Jetson模块基于NVIDIA专为嵌入式应用设计的Tegra处理器，Tegra处理器集成了CPU、GPU和其他功能，可提供强大的性能和效率。作为适用于自主机器和嵌入式应用的先进平台，包括小型、节能的生产模块和开发套件，提供最全面的人工智能软件堆栈，用于高性能加速，为边缘的GenerativeAI、NVIDIAMetropolis和Isaac平台提供动力，与其他NVIDIA平台无缝集成，共享AI软件和云原生工作流。与其他嵌入式平台不同，Jetson能够运行大型语言模型（LLM）、视觉转换器和本地稳定扩散，包括JetsonAGXOrin上最大的Llama-2-70B型号，以交互速率运行。 表2：Jetson主要模块性能、构成及应用领域 型号CPUGPU性能应用领域 JetsonAGXXavier 8核ARM64 512核Volta架构 32TOPS JetsonNano 4核ARM64 128核Maxwell架构 472GFLOPS JetsonTX2 4核ARM64 256核Pascal架构 1.33TFLOPS JetsonTK1 4核ARMCortex-A9 192核Kepler架构 326GFLOPS 全球首款专为自主机器打造的计算机，具有六个计算机主板，用于处理传感器数据和运行自主机器软件，性能超高，足以完成视觉测距、传感器融合、定位与地图绘制、障碍物探测，以及路线规划算法等计算任务，适合配送和物流机器人、工厂系统和大型工业UAV等自主机器 体积非常小巧，可以为多个行业（从智慧城市到机器人）的边缘设备部署AI时提供强大支持 外形小巧、节能高效，适合机器人、无人机、智能摄像机和便携医疗设备等智能边缘设备 用于快速开发和部署面向计算机视觉、机器人技术、医疗和更多领域的计算密集型系统 数据来源：NVIDIA，东方证券研究所 1.2DRIVE平台用于自动驾驶汽车方案 DRIVE平台是英伟达用于自动驾驶汽车（AV）开发的全栈解决方案，适用于通过全自动操作实现高度自动化的监督式驾驶。该平台包含主动安全、自动驾驶、泊车以及AI座舱功能，可将自动驾驶等级从L2+扩展至L5。 图3：英伟达用于自动驾驶汽车（AV）开发的全栈解决方案示意图 数据来源：NVIDIA，东方证券研究所 N