深度丨特斯拉首款人形机器人解析，仿生设计、一整天续航、强大智能识别系统2万美元带回家

一年前吹过的“牛”。马斯克现在兑现了。终于不用整个假人在台上搞笑了。

在今天的 2022 特斯拉AI DAY 上。马斯克终于带来了那个人形机器人的原型产品。叫 Optimus“擎天柱”。

马斯克表示：“它具备比如去商店帮你买买东西。未来会驾驶智能汽车的功能”。另外。马斯克后来还表示。特斯拉的机器人有朝一日的价值会超过特斯拉汽车。将有数以千计的这种机器人被投入到特斯拉工厂来生产汽车和电池。这意味着。汽车生产线上的员工要被取代了。

特斯拉员工展示了这款机器人未来可能具备的功能。比如会内置特斯拉设计的制动器来模拟人类肌肉。并且配备自适应机器人手臂。可以抓取和操纵各种各样的物体。可以独立直立行走。

马斯克表示“该机器人实际能做的事情远比现场展示的要多得多。所以。我们并不希望大家只关注它的外貌。”

最后。马斯克聊了自己的目标。特斯拉举办 AI Day 活动和展示机器人原型产品“是为了说服像你们这种全世界最有才华的人加入特斯拉。帮助我们把它变成现实。这绝对是人类文明的一场彻底变革。”

发布会集锦

开场略显尴尬。它没有走出来。而是全程由工作人员搬运。不过现场胳膊抬起来给大家打招呼了。

虽然还有点僵硬。也有点慢。不过整体上还是比之前的假人要强太多。据了解。它身上一共有200 多个可动关节。整机体重在73公斤左右。静坐时功率100W。走路时500W。另外宣传视频中看到。它在工厂里搬运箱子。拿水壶浇花等动作比较流畅自如。

智能机器人

由于最终成品是完全离线（自带电池）的。再加上功率不低。所以机身内有28个驱动电机（

智能机器人

核心部分。内搭载一颗特斯拉自研SoC芯片。集成WIFI、LTE、音频等。确保流畅处理视觉数据做出迅速反应、处理器具体型号和算力未知。

为了降低机器人摔倒或在车车内发生事故碰撞带来的伤害。它也有防护机制。降低对电机、关节的伤害。应该原理包括快速切断电源。让关节释放能量等。

先来看手。特斯拉机械手的设计灵感就来自于生物学。和人手一样同样使用五个手指来驱动。手部感知系统可以识别物体（应该手部有传感器）。根据物体形状、大小等。可以调整手掌展开的角度及力度。能以每秒300度的速度展开手指。并调整指力。去抓取或搬运各种物体。

每只手有6个执行器和11个自由度。搭载了能够驱动手指并进行感知的传感器。

膝盖也一样。仿生人类膝盖骨结构。并学习如何让机器人膝盖使用更少的力来控制。而且保证协调性。

运行时的数据可以上传至云端。并解析每一处的动能。能看到28个驱动单元工作状态。之间配合效率如何。会进行协同调整。原理也很容易理解。就像人体一样。每一个关节是需要配合的。而且在不同时间段。场景下发力的扭矩力度。距离等都是不一样的。这得需要强大的智能分析能力。然后进行合理科学的调整。这远比目前智能汽车的辅助驾驶要复杂的多。

事实上。它内部的28个驱动电机规格是不一样的。共有6种。包括三种不同规格的舵机、三种不同规格类似重量秤一样的牵引执行器等。

大家注意下面的规格。都相当有力。而且电机很小巧。仅2.26公斤就能带来180牛米的扭矩。2.2公斤可以带来8000牛推/拉力。下面是官方公布的实测拉力。单一个就能拉起1吨半重的钢琴。

最后是视觉导航系统。相当于眼睛。搭载和特斯拉电动车同样的神经网络来识别可行驶区域。通过不断训练优化。机器人的计算机视觉识别系统能够有效且快速的找到目的地。

今年4月时的时候。走路很慢。需要不断的系统识别。然后通过学习优化。走路越来越快了~

最终想要的效果是这样的。不知未来会不会更快。跑起来？

下面是训练的原理。通过运动计划和控制堆栈。生成机器人运动学模型。然后将所需路径生成底层平台。让整个系统参考其轨迹进行训练。

最后。机器人可以很快学习人类的动作。比如搬运的箱子。它可以通过视觉系统抓取到人类活动步骤等重要参数。通过视频映射运动参考。还有抓握物体位置等信息。完成学习并执行工作。

什么时候能买到？

马斯克认为在 3 到 5 年内。消费者将能够购买“擎天柱”人形机器人。

价格

马斯克表示：“特斯拉机器人预计售价为2万美（约14.23万元）”。你觉得贵吗？值得一提的是。马斯克还在下台后发表推文称：“我们的 Optimus 机器人会有猫女版。”

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虽然这次还是PPT发布会。只看到了一个抬上来的原型机。只简单的几个打招呼动作。但总体还好。至少马斯克在努力一步步将其成为现实。

总体来看。这款机器人未来3-5年内更多还是为了服务于工厂、未来可能会成为你的司机。至于其他用途。目前还不好说。许多人类能做到的。它未必行。而且金主们还需要考虑成本和实际效果。动作过慢反而效率还不如人好使。至于大家担心是否会出现电影《终结者》中人类与机器人大战。现在考虑这些还太早。但.........

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