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【世界時快訊】特斯拉又來跨界顛覆,但人形機器人落地“有點難”丨焦點分析 2022-10-03 08:44:01  來源:36氪

文丨彭蘇平


(資料圖片僅供參考)

編輯丨李勤

去年AIDay上以“彩蛋”形式亮相之后,特斯拉的人形機器人“Optimus”一直備受關(guān)注。

作為特斯拉AI能力在自動駕駛之外落地的又一載體,人形機器人無疑是今年AIDay的主角。這次發(fā)布會上,Optimus率先出場,馬斯克和同事們足足花了40多分鐘的時間來介紹。

盡管原型機的表現(xiàn)看上去還有些“笨拙”,但其研發(fā)效率還是讓人驚嘆,有業(yè)內(nèi)人士直呼“神速”。從去年立項開始,特斯拉僅花了6-8個月就推出了半成品,而馬斯克也難得沒有“跳票”,真的在今年AIDay上展示了面向量產(chǎn)的原型機。

顯然,復(fù)用汽車和自動駕駛上積累的AI技術(shù)以及軟硬件體系,人形機器人將是特斯拉下一階段攻堅的重點。馬斯克明確表示,將推動Optimus的大規(guī)模量產(chǎn)(數(shù)百萬臺),預(yù)計價格將下探至2萬美元以下。

與自動駕駛類似,馬斯克在這個賽道的打法也是采用“漸進式”路線,他并不追求人形機器人完全擁有與人類接近的靈活性,而是從簡單的動作開始,在應(yīng)用中迭代。

軟硬件基礎(chǔ),疊加實際性打法,特斯拉很有可能在人形機器人領(lǐng)域復(fù)刻在汽車領(lǐng)域的顛覆性影響。

高度類人的人形機器人只存在于科幻片中,就如同完全自動駕駛的汽車也遙遙無期,但馬斯克已經(jīng)用漸進式的路線和扎實的AI能力,讓自動駕駛離落地越來越近——即便至今仍未真正實現(xiàn),部分場景下的應(yīng)用也極大推動了汽車輔助駕駛性能的提升,并在很大程度上轉(zhuǎn)化成了商業(yè)價值。

但人形機器人面臨的是不同維度的問題。汽車行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了一百多年,在車輛控制、運動等方面技術(shù)成熟,而人形機器人自身的難題并沒有解決,其移動能力、操作能力還都相當初級,產(chǎn)業(yè)化更是沒有先例。

馬斯克計劃3-5年量產(chǎn),無論從技術(shù)還是市場需求的角度來看,都相對樂觀。

“降維”切入人形機器人

這次AI Day,特斯拉主要展示了兩代Optimus機器人。

先出場的是歷時6-8個月開發(fā)的組裝機。它周身布滿了線纜,動力裝置也裸露在外,但沒有配備任何輔助裝置,只身在舞臺上完成了一些簡單動作,如行走、揮手等。

之后,在一段視頻中,這款Optimus組裝機展現(xiàn)了完成復(fù)雜動作的能力,比如在工作區(qū)搬箱子、給植物澆水等。

然后,Optimus原型機出場。它的外觀設(shè)計更接近量產(chǎn),但功能尚未健全——不能走路,只是四肢和手指能簡單抓握。

盡管產(chǎn)品還需優(yōu)化,但特斯拉團隊用一年的時間就做成原型機,技術(shù)已經(jīng)相當硬核。有從事機器人研發(fā)的高級硬件工程師表示,在靈巧手、腰部自由度、硬件仿真平臺等方面,特斯拉在有限的時間內(nèi)都做得非常出色。

得以快速開發(fā)出人形機器人原型機,特斯拉最大的優(yōu)勢在于,它在汽車和自動駕駛領(lǐng)域的技術(shù)積累,相當一部分可以復(fù)用在機器人身上,甚至可以形成“降維打擊”。

比如,Optimus用的動力電池,據(jù)稱容量2.3kWh,電壓52V,上述工程師表示,在這個體積之下,電池容量已經(jīng)做得“巨大”。而這背后是特斯拉充電管理、傳感器和冷卻系統(tǒng)的高度集成。

再比如,Optimus在視頻中展示出的精準抓取能力,很大程度上得益于其強悍的感知能力,從演示內(nèi)容看,Optimus已經(jīng)實現(xiàn)了精確的3D環(huán)境建模,還能通過雙目測距得到非常清晰的深度圖像,而這,也有賴于特斯拉過去在自動駕駛領(lǐng)域訓練出的算法和搭建起的硬件平臺。

在技術(shù)上展現(xiàn)出跨界優(yōu)勢的同時,Optimus在實用性上也特色鮮明。

人形機器人領(lǐng)域公認的領(lǐng)先者是波士頓動力,其旗下人形機器人Atlas的技術(shù)突破方向是類人的活動能力,比如可以快速奔跑、在復(fù)雜的道路環(huán)境下行走等,而Optimus不同,它的主要任務(wù)是操作。

因此,靈活的軀干、四肢和手指是Optimus的一大“殺器”。據(jù)稱,Optimus全身有200多個自由度,手部有27個自由度,這也是它能夠移動工件、提起水壺澆水的基礎(chǔ)。

實用性的另一表現(xiàn)在成本控制。

復(fù)用汽車和自動駕駛積累的軟硬件資源本就讓Optimus具備一定的成本優(yōu)勢,而特斯拉在Optimus的設(shè)計上也采用了很多方式降低成本。比如,在結(jié)構(gòu)上仍然采用傳統(tǒng)電機驅(qū)動,全身執(zhí)行器也從原來的40個降到了28個。

清華大學人工智能研究院視覺智能研究中心主任鄧志東告訴36氪,相比于波士頓動力等采取的液壓驅(qū)動方式,電機驅(qū)動的成本要低得多,一個電驅(qū)執(zhí)行器成本大概就幾千元人民幣,而一個液壓驅(qū)動執(zhí)行器的成本可以達到幾萬甚至幾十萬。

采用電機驅(qū)動本身就能大幅控制成本,一個執(zhí)行器往往還對應(yīng)著多個子電機驅(qū)動器集成,全身28個執(zhí)行器構(gòu)建的復(fù)合關(guān)節(jié),就能獲得200多個自由度,這些對于整機成本的控制十分顯著。

短期內(nèi)落地并不容易

利用在汽車和自動駕駛領(lǐng)域的積累,特斯拉切入人形機器人賽道來勢洶洶,但要真正推動Optimus大規(guī)模落地,也面臨著不小的難點。

有長期關(guān)注并看好特斯拉技術(shù)的人士坦言,人形機器人的控制“有大量的、之前從未涉及過的部分,比想象中復(fù)雜”。

從這次發(fā)布會上Optimus展示出的性能來看,它最基礎(chǔ)的移動能力還比較薄弱,安全穩(wěn)定地行走還沒有完全解決,與波士頓動力這樣的行業(yè)領(lǐng)先者存在明顯差距;而在操縱能力上,雖然表現(xiàn)不俗,但也遠未達到可以廣泛應(yīng)用的地步。

有業(yè)內(nèi)人士評價,Optimus的“運動能力和控制算法非常初級”。而這也是人形機器人行業(yè)本身的難點,波士頓動力發(fā)展至今已經(jīng)30年,也未能推動人形機器人產(chǎn)業(yè)化,曾經(jīng)的“日本之光”本田ASIMO則已經(jīng)下馬。

移動和操縱的問題解決不了,實用性就要打上一個問號。

在馬斯克的暢想中,人形機器人可以做的事情很多。去年AIDay上他就表示,TeslaBot可以執(zhí)行一些“危險性、重復(fù)性、枯燥的任務(wù)”,這一次他再次介紹,將來簡單的、重復(fù)性工作可交由機器人完成,從而降低勞動力成本。

這或許也是馬斯克下定決心做人形機器人的一大原因。在工廠中用機器代替人工,以降低成本、提高效率,這本身也是改進汽車制造工藝的方式之一,一如此前特斯拉推出的一體化壓鑄等技術(shù)。

工廠生產(chǎn)是當前人形機器人為數(shù)不多的清晰使用場景,據(jù)悉,Optimus已經(jīng)在特斯拉弗里蒙特工廠投入簡單工作。

但僅僅是在工廠中移動物體,似乎用不到人形機器人這么精密的設(shè)計,這些動作機械手臂完全可以完成,量產(chǎn)和使用成本也更加低廉。

從長遠規(guī)劃來看,馬斯克對Optimus的期待會更高,不僅要完成人類才能完成的精細動作,甚至要從工廠走進人類生活。而在測試、應(yīng)用中不斷迭代產(chǎn)品,也是他達成這些遠期目標的“另類”方式——盡管這在汽車領(lǐng)域已經(jīng)不算新鮮。

不過,對于人形機器人的更多落地場景,馬斯克似乎也沒想好。被問及Tesla Bot的應(yīng)用前景問題時,他未能給出一個清晰答案,甚至沒能很具體地描述一個場景,只是表示“未來會很有趣,絕不會無聊”。

從技術(shù)迭代與落地場景來看,短期之內(nèi),人形機器人還很難成為特斯拉的第二增長曲線。但不可否認的是,手握龐大資源的馬斯克和特斯拉,還是有能力再次顛覆一個行業(yè),帶著“跨界者”的獨特思維與技術(shù),改變它原有的、緩慢的線性增長軌跡。

關(guān)鍵詞: 電機驅(qū)動 液壓驅(qū)動

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