2021年8月中旬的AI Day上，馬斯克宣傳要做特斯拉人形機(jī)器人：擎天柱（Tesla Bot）：

10月1日，特斯拉在加州帕羅奧圖舉辦了2022 AI Day活動，人形機(jī)器人擎天柱Optimus原型機(jī)正式亮相。

不同于去年概念PPT上光滑圓潤的外形，今年的擎天柱金屬與線纜裸露在外。現(xiàn)場這臺擎天柱，展示了穩(wěn)步行走、轉(zhuǎn)體俯身、揮手與臺下觀眾打招呼。

要知道，這可是它首次實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立行走。

隨后，更接近最終產(chǎn)品的“帶皮膚”機(jī)器人也被搬了上來（這臺還要幾周時間才能才能下地走路）。

隨后的 Demo 視頻中特斯拉展示了機(jī)器人搬運(yùn)箱子，給花澆水，在特斯拉超級工廠里工作的畫面。機(jī)器人導(dǎo)航用的 Autopilot 系統(tǒng)和特斯拉汽車上的是類似的系統(tǒng)。

送快遞：

澆花：

在汽車工廠也能有模有樣地搬磚：

它目前還不能完全達(dá)到我們的設(shè)想，不過馬斯克認(rèn)為「再過幾周」問題就不大了。考慮到這個機(jī)器人設(shè)計出來只用了半年，未來成型的樣子還是可期的。

現(xiàn)場，研究人員稱，初次亮相的只是一款概念機(jī)，到今年AI日已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第二次迭代，實(shí)物圖也與概念圖進(jìn)一步貼近。

馬斯克稱，「擎天柱」產(chǎn)量預(yù)計可以達(dá)到數(shù)百萬臺，要比汽車便宜得多，不到2萬美金（142320元）即可擁有。

看到這里，不知道大家再對比一下小米的人形機(jī)器人鐵蛋，是不是對鐵蛋不再那么苛責(zé)了：

接下來就進(jìn)入正題環(huán)節(jié)了，擎天柱背后都有哪些技術(shù)加持？

人形機(jī)器人主要有人機(jī)交互、環(huán)境感知、運(yùn)動控制這三大核心技術(shù)。特斯拉智能汽車≈自動駕駛+輪式機(jī)器人——電動車自動駕駛賦能Optimus人機(jī)交互、環(huán)境感知相關(guān)技術(shù)，背后是傳感器方案、FSD芯片及核心算法平臺等；

例如特斯拉機(jī)器人使用了單顆特斯拉自研SoC芯片，不同于特斯拉在汽車上使用的雙芯片自動駕駛方案。

再如，為了保護(hù)機(jī)器人，研發(fā)人員對其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化，在人形機(jī)器人摔倒時不會把變速器和胳膊弄壞，就可以將這一技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人之上。畢竟一臺機(jī)器人的維修成本很高。

研發(fā)人員還采用了與汽車相同的底層技術(shù)，讓機(jī)器人在所有組件中產(chǎn)生壓力，使得其行走控制變得更加容易，也不會那么僵硬。

“擎天柱”的關(guān)節(jié)驅(qū)動器共有6種，包括三種不同規(guī)格的舵機(jī)、三種不同規(guī)格類似重量秤一樣的牽引執(zhí)行器等。

在極限范圍內(nèi)進(jìn)行測試，其關(guān)節(jié)驅(qū)動器抬起一架半噸重的鋼琴，這也是人形機(jī)器人必須具備的功能。

但從“輪式機(jī)器人”到高達(dá)40個自由度（關(guān)節(jié)）的人形機(jī)器人，機(jī)電硬件（主要是電機(jī)及其驅(qū)動器+減速機(jī)）、運(yùn)動軟件算法待突破&迭代。根據(jù)專業(yè)人士的分析，具體來說：

1、下肢運(yùn)動

馬斯克選擇自主研制電機(jī)驅(qū)動的思路是合理的，也是特斯拉公司的強(qiáng)項(xiàng)。但是從驅(qū)動關(guān)節(jié)到下肢運(yùn)動能力，特斯拉機(jī)器人還是相對落后，阿西莫機(jī)器人在平衡運(yùn)動能力和波士頓動力的超強(qiáng)運(yùn)動能力顯然更為先進(jìn)。

研發(fā)人員將人類的膝蓋和其運(yùn)動過程中所受的力線性化，從而學(xué)習(xí)如何讓機(jī)器人膝蓋使用更少的力來構(gòu)建，讓其能實(shí)現(xiàn)更好的力度控制，并讓相關(guān)結(jié)構(gòu)緊密的包裹在膝蓋周圍。

在執(zhí)行器的具體配置上，針對不同載荷和運(yùn)動精細(xì)程度的要求，采用了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和軸承裝備方案。

比如左側(cè)的交叉滾子軸承，右側(cè)的四點(diǎn)接觸軸承和球軸承等。

另外，機(jī)器人能源的電池技術(shù)和驅(qū)動電機(jī)結(jié)合也是特斯拉的優(yōu)勢。“擎天柱”身體中間有2.3kWh的電池組能支持人形機(jī)器人工作一整天。這個電池組的獨(dú)特之處在于，它把所有的電池電子都集成到了一起，傳感器融合電荷管理等，利用汽車和機(jī)能源產(chǎn)品將其融合到一起。這也是特斯拉流線型制造的高效之處。

2、上肢操作

特斯拉機(jī)器人的仿人手設(shè)計應(yīng)該說很常規(guī)。6個主動自由度，11個關(guān)節(jié)自由度。宣傳說既可以完成大口徑物體抓取，同時也能滿足抓取精巧物體的需求，并搭載了能夠驅(qū)動手指并進(jìn)行感知的傳感器，但是也沒有給出更具體的技術(shù)參數(shù)。

從上肢操作展示看，能力應(yīng)該很普通。并且上肢手臂操作中重要的末端腕力傳感器和觸覺傳感器，從宣講會看，馬斯克團(tuán)隊還沒開始考慮。

3、智能程度

（1）智能感知

特斯拉公司利用計算機(jī)視覺識別高頻特征，讓人形機(jī)器人能夠快速找到最近的充電站。目前只是具備了一定的視覺感知能力。

在軟硬件配置上，特斯拉汽車和機(jī)器人采用了同款視覺感知。Tesla Bot 的導(dǎo)航系統(tǒng)就是一個很有意思的3D路徑導(dǎo)航。

開發(fā)人員強(qiáng)調(diào)，特斯拉機(jī)器人的AI技術(shù)跟FSD是同源的！也就是說它會自己識別環(huán)境，自己找到需要的東西，并自己做要做的事。

特斯拉機(jī)器人還支持室內(nèi)路徑規(guī)劃，不僅會走路，還會像人一樣走路，還能通過視覺識別判斷物體。

（2）智能交互

在宣講后的記者交流會上，也有問及是否考慮集成自然語言交互技術(shù)，馬斯克也說到未來會考慮這方面。至少目前Optimus機(jī)器人狀態(tài)還不算有智能交互的能力。

（3）智能操作

Optimus機(jī)器人為能快速實(shí)現(xiàn)擬人操作，設(shè)計了基于穿戴式示教的操作學(xué)習(xí)方法。通過捕獲人體操作的關(guān)鍵幀，并將其映射到機(jī)器人上，以此解決機(jī)器人在抓取物體時手應(yīng)該放在哪里，如何進(jìn)行搬運(yùn)放置等操作。

對于特斯拉人形機(jī)器人，有很多觀點(diǎn)值得我們思考

小米高級硬件工程師任賾宇：一年的時間Tesla做到今天Optimus原型機(jī)的程度，我覺得從工程技術(shù)上是非常硬核的，給Tesla的各位工程師們點(diǎn)贊，尤其在靈巧手、腰部自由度、硬件仿真平臺、雙目視覺等都在有限時間內(nèi)做得非常出色。

沒有什么新的工程技術(shù)是可以在1-2年一蹴而就的（不要高估技術(shù)），但如果把戰(zhàn)線拉長到10-15年，那可能就會帶來翻天覆地的變化（不要低估技術(shù)）。

追覓CEO俞浩：馬斯克發(fā)布機(jī)器人的意義不在擬人性，擬態(tài)不重要。重要的是有沒有一個通用機(jī)器人，能放到生產(chǎn)、生活方方面面。

這個觀點(diǎn)小編還是認(rèn)同的，這讓我想起了波士頓動力的雙輪機(jī)器人Handle：

雙輪機(jī)器人Handle在2017年發(fā)布時，它的縱身一跳，驚艷了所有人，我們當(dāng)時稱呼它為暴跳機(jī)器人。

Handle最終要與市場接觸，隨著應(yīng)用的探索，Handle改變成了上面的樣子。最終，波士頓與合同物流服務(wù)商 DHL共同合作，雙輪機(jī)器人Handle變成了Stretch 機(jī)器人，成功商用：

而大家所熟悉的波士頓動力（Boston Dynamics Institute）的Atlas機(jī)器人由于很難找到成熟的市場落地場景，東家也是幾經(jīng)易主，至今還很燒錢。

當(dāng)前，人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展面臨核心技術(shù)發(fā)展不成熟、產(chǎn)品成本高、應(yīng)用場景落地難等問題，距離商業(yè)化還有很長一段距離。

編輯：黃飛

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