20160104-国金证券-高端装备“前沿阵地”专题报告一：ATLAS-世界最先进的人形机器人，未来的战场终结者_1mb

高端装备“前沿阵地”专题报告一总结

核心内容

本报告聚焦于美国波士顿动力公司与DARPA联合研发的**阿特拉斯（Atlas）**人形机器人，分析其技术背景、功能特点、应用前景及存在的问题。阿特拉斯作为全球最先进的战场救援人形机器人之一，具有高度的灵活性和适应能力，未来可能在搜救和战场任务中发挥重要作用。

主要观点

1. 阿特拉斯的来历与出身

• 阿特拉斯简介：阿特拉斯是波士顿动力公司为美军研发的最先进人形机器人，于2013年7月首次亮相，灵感来源于希腊神话中的大力神。
• 研发背景：由DARPA和波士顿动力公司联合研发，DARPA负责推动重大科技项目，波士顿动力则以其仿生机器人技术闻名。
• 历史沿革：波士顿动力曾受DARPA资助开发BigDog狗形机器人，后转向人形机器人研究，阿特拉斯成为其重点项目。

2. 阿特拉斯的功能与结构

• 外形与尺寸：身高188厘米，体重149.7公斤，由头部、躯干和四肢组成，具备28个液压关节和多种感应器。
• 功能强大：能够直立行走、爬楼梯、跳跃、躲避障碍、单腿站立等，具备高度的机动性和适应性。
• 系统复杂性：其操作系统比战斗机更为复杂，由MIT计算机科学与人工智能实验室设计团队负责，体现了高精尖的工程水平。
• 新版升级：2015年推出新版，75%的组件和设计进行了升级，包括使用3.7千瓦时锂电池组，实现自主任务执行，不再依赖外部电源。

3. 阿特拉斯的应用前景

• 搜救任务：阿特拉斯的目标是成为最佳搜救机器人，能在危险环境中执行任务，如开门、爬楼梯、使用工具等，减少人类伤亡。
• 战场应用：美军计划在未来战场上广泛使用机器人，包括地面机器人、侦查机器人、拆弹机器人等，甚至赋予其自主决策能力。
• 技术趋势：未来战场机器人将具备激光成像等技术，建立自身世界观，减少对人类干预的依赖。预计一个旅级作战单元将配备至少151个机器人战士。

4. 阿特拉斯存在的问题

• 技术挑战：尽管功能强大，但阿特拉斯仍面临关节强度不足、平衡能力欠佳等问题。例如，香港大学的阿特拉斯在演示中“扭伤”右脚，需送回美国维修。
• 伦理与安全风险：军事机器人可能因程序错误或自主决策失误造成严重后果。美国海军研究室的报告建议为机器人设定严格的“紧箍咒”，以防止其行为失控。

关键信息

• 技术亮点：
  • 28个液压关节，提供强大的动力和灵活性。
  • 3.7千瓦时锂电池组，支持自主任务执行。
  • 仿人设计，可使用人类工具，适应复杂地形。
• 应用领域：
  • 搜索救援：在危险环境中执行任务，提高安全性和效率。
  • 战场作战：美军已部署多种地面机器人，未来计划增加数量和自主能力。
• 研发背景：
  • DARPA推动机器人技术发展，波士顿动力提供技术实现。
  • 阿特拉斯是DARPA机器人挑战赛的参赛者之一，旨在提升机器人在灾难救援中的能力。
• 问题与挑战：
  • 机械结构复杂，存在平衡和关节强度问题。
  • 军事机器人技术发展迅猛，但缺乏有效的控制和伦理规范。

图表目录（关键内容）

• 图表1：美军机器人阿特拉斯
• 图表2：DARPA简介
• 图表3：BigDog机器人
• 图表4：阿特拉斯结构
• 图表5：阿西莫机器人
• 图表6：阿特拉斯机器人
• 图表7：仿人设计的阿特拉斯
• 图表8：阿特拉斯在恶劣环境中行走
• 图表9：阿特拉斯穿越陷阱障碍
• 图表10：阿特拉斯在森林内行走
• 图表11：阿特拉斯在测试实验室内
• 图表12：测试人员介绍阿特拉斯
• 图表13：阿特拉斯单脚站立
• 图表14：阿特拉斯在测试实验室中
• 图表15：在控制中心人工操控阿特拉斯
• 图表16：新版阿特拉斯液压关节
• 图表17：新版阿特拉斯锂电池组
• 图表18：阿特拉斯使用人类工具
• 图表19：阿特拉斯用于搜索救援
• 图表20：机器人用于战场侦查
• 图表21：未来战场机器人将成主力
• 图表22：港大阿特拉斯“扭伤”右脚

结论

阿特拉斯人形机器人代表了高端装备技术的前沿发展，其在搜救和战场任务中的潜力巨大。然而，其复杂的技术结构和伦理安全问题仍需进一步解决。随着科技的进步，机器人将在未来战争和救援中扮演越来越重要的角色，但必须在技术与伦理之间取得平衡。