來源：極客公園

記者 | 陳晨

編輯 | 靖宇

「像往常一樣，這次也只有很少人會相信 Optimus 的潛力。」

北美時間 9 月 30 日舉行的特斯拉 AI Day 上，在開場展示了略顯簡陋的人形機(jī)器人原型機(jī)后，一貫自信的馬斯克也不禁調(diào)侃。

馬斯克簡單開場后，今年二月完成研發(fā)的 Optimus 一代原型機(jī)慢慢走過分開的屏幕、向現(xiàn)場觀眾招了招手后，「滑了」一個圓弧轉(zhuǎn)身背向觀眾，走回屏幕后。

雖然動作還顯生硬，但是馬斯克和團(tuán)隊透露，臺上這次「亮相」，是 Optimus 原型機(jī)第一次在不使用安全線纜的情況下正常步行，「很擔(dān)心它向前來一個馬趴。」

隨后，被三位工作人員推出來的最新版本 Optimus，雖然胸腔里的零部件被包裹了起來，但卻被固定在支架上，并沒有自主直立行走，不過它雖然被固定在「架子」上，還是做了一個類似「蛙跳」的動作。

特斯拉 AI Day 上展示的一代原型機(jī) | 來源：特斯拉

早在去年公布了要造人形機(jī)器人后，媒體和業(yè)界都對特斯拉的「擎天柱」Optimus 寄予厚望，投行和分析機(jī)構(gòu)更是已經(jīng)大肆發(fā)布相關(guān)行業(yè)報告。不得不說，今天馬斯克展示給大家的原型機(jī)，并沒有太多「驚喜」。

甚至有網(wǎng)友在直播論壇中評價：這和小米的機(jī)器人有啥區(qū)別？

馬斯克在發(fā)布會上透露，未來 Optimus 的定價將在 2 萬美元以下——甚至比一臺特斯拉電動車更便宜。

是什么給了馬斯克自信，讓他相信，目前仍「步履蹣跚」的 Optimus，將在未來量產(chǎn)數(shù)百萬臺，并對經(jīng)濟(jì)和人類社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響？

更「苗條」的機(jī)器人

此次發(fā)布會上展示的特斯拉原型機(jī)器人身高 5 英寸 8 英尺（173cm 左右），體重 73kg，在體重上，跟之前他們說的 57kg 相比還是重了不少。

去年特斯拉公布各項參數(shù)以后，更「苗條」一度是業(yè)內(nèi)最期待的部分之一。因為更小的體重身高比，意味著內(nèi)部電機(jī)等零部件的輕量化，以及在裝配上的高度集成。

在特斯拉原型機(jī)發(fā)布之前，優(yōu)必選人形機(jī)器人創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)人付春江曾經(jīng)告訴極客公園，「特斯拉在電機(jī)方面有非常多的專利，它的舵機(jī)功率密度在體積受限的情況下，可能有一個比較好的向上的提升。」

雖然沒有達(dá)成之前的許諾，但跟現(xiàn)在業(yè)內(nèi)其他的人形機(jī)器人相比，還是有一些進(jìn)步的。作為參照，波士頓動力的 Altas 體重 75Kg 左右，身高 1.5 米，國內(nèi)機(jī)器人公司優(yōu)必選的 Walker X 體重 63kg，身高 130cm。

特斯拉人形機(jī)器人整機(jī)參數(shù) | 來源：特斯拉

不過 Tesla bot 更纖細(xì)的身材，一定程度上建立在更有限的自由度上。

此前馬斯克宣稱 Optimus 將配備 40 個機(jī)電執(zhí)行器，也就是有 40 個可以活動的關(guān)節(jié)，不過這次展示的原型，只有跟波士頓動力 Atlas 一樣的 28 個自由度。

付春江曾告訴極客公園，「40 個是處理正常走跑還有手部操作最少的一種選擇，是為造一個通用型機(jī)器人設(shè)計的 …… 再少的話，手部或者手臂的自由度就會有相對的削減。」

特斯拉技術(shù)人員在發(fā)布會上解釋說，人類有很多的關(guān)節(jié)能很好地完成很多的工作，但機(jī)器人擁有這么多的自由度，并不十分必要。研究團(tuán)隊將 Optimus 的自由度降低到了最低限度的 28 個。

電機(jī)等元器件的減少，能讓特斯拉人形機(jī)器人在外形上更「苗條」，不過此舉最大的意圖，更有可能是為了降低功耗。

去年七月，雙足機(jī)器人 Cassie 在中途不充電的條件下，完成了 5 公里的戶外長跑，用時約 53 分鐘。這對機(jī)器人行業(yè)來說，是一個令人興奮的突破，此前還沒有機(jī)器人能完成這么長時間的奔跑。

在這 5 公里長跑中，Cassie 摔倒了兩次，一次是計算導(dǎo)致「大腦」過熱，另一次人類操作者失誤以致轉(zhuǎn)彎過快。這也意味著，即使機(jī)器人由人類操作，計算過程所產(chǎn)生的熱量就足以讓機(jī)器停止運作，更不用提一個自主運動的機(jī)器人所產(chǎn)生的高功耗了。

Optimus 軀干部分有一個高度集成的電池組 | 來源：特斯拉

除了盡量減少機(jī)電執(zhí)行器、傳感器，特斯拉還將傳感器、電池以及冷卻系統(tǒng)都集成到了軀干部分，以降低機(jī)器人的整體功耗。

高度集成的電池組容量為 2.3kwh，團(tuán)隊研究人員稱，這樣的電池組可以支持人形機(jī)器人工作整整一天。這樣的集成化設(shè)計，也是來源于特斯拉從新能源汽車上積累的技術(shù)與經(jīng)驗。

Optimus 的 28 個自由度，其實把「靈活的手」排除在外。

手的設(shè)計作為單獨的一個章節(jié)，足以看出特斯拉對它的重視，團(tuán)隊希望機(jī)器手未來可以抓取小的、薄的東西。只是這款有 11 個自由度、可以直接由手指驅(qū)動的機(jī)器手，還沒有太多可以直接實機(jī)展示的地方。

自動駕駛，從輪子到雙足

一個產(chǎn)品在設(shè)計之前，首先就需要考慮場景和落地的問題，特斯拉的人形機(jī)器人，到底能干什么？

在現(xiàn)場放出的演示視頻里，原型機(jī)展示了三個工作場景，分別是在工廠中搬運箱子，給公司員工送快遞、給植物澆水，以及較為精細(xì)的手部操作——移動金屬條。機(jī)器人需要完成的操作包括，對物體的識別、行進(jìn)、以及拿起放下。

「這與我們處理自動駕駛數(shù)據(jù)的過程相同」，在提到機(jī)器人對物體的識別時，一位研究人員介紹說。

人形機(jī)器人這么多年的研發(fā)以及落地商用的進(jìn)程中，一個很重要的限制條件是通用型 AI 的發(fā)展。即使硬件技術(shù)發(fā)展到了較高水平，缺乏軟件算法調(diào)教的機(jī)器人，也往往會空有人形。馬斯克也在發(fā)布會上指出了現(xiàn)有人形機(jī)器人的缺點——沒有智能、還很貴。

Optimus 行走進(jìn)度表｜特斯拉

對于特斯拉入局人形機(jī)器人這件事情，很多人感到興奮的點是：特斯拉可能會走出「堆硬件做局部優(yōu)化」的路徑，從通用 AI 上入手解決問題。

特斯拉全自動駕駛系統(tǒng) FSD，也確實在人形機(jī)器人的研制上發(fā)揮了作用。上周馬斯克曾說，Optimus 將由 Autopilot 團(tuán)隊開發(fā)的人工智能控制。

Optimus 采用了跟特斯拉電動車相同的感知與計算單元，其中包括自研的芯片，以及三個自動輔助駕駛攝像頭。它還直接從自動駕駛系統(tǒng)中，嫁接了計算機(jī)視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

這套視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠做車周環(huán)境的渲染與簡單建模，也能識別汽車攝像頭攝錄的圖像流中，那些高頻以及關(guān)鍵特征點。這些模型和關(guān)鍵點，能夠幫助汽車識別以及預(yù)測環(huán)境中其他物體的狀態(tài)，更好地導(dǎo)航。

在視覺導(dǎo)航、路徑記憶以及規(guī)劃上，同樣技術(shù)也能為人形機(jī)器人賦能。

Optimus 對場景的實時建模以及對關(guān)鍵物體的識別 | 來源：特斯拉

「我們已經(jīng)將機(jī)器人集成到自動駕駛模擬器里」，團(tuán)隊內(nèi)的一個成員說。不過他們也提到，汽車與機(jī)器人面臨的環(huán)境有很大的不同，遷移并不簡單，他們需要采集新場景中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練局部運動等新的算法模型。

在工廠場景中，特斯拉人形機(jī)器人已經(jīng)取得了不錯的成績，他們透露：工廠中的運動規(guī)劃很完善，機(jī)器人已經(jīng)部署到工廠中去了。

在發(fā)布會上，Optimus 團(tuán)隊人員還介紹說，他們將電動車碰撞安全測試的預(yù)測模型，也用到了人形機(jī)器人上，用來預(yù)測機(jī)器人在各種姿態(tài)下，是否會摔倒，以及摔倒后機(jī)器人各部分可能的受損情況。在跌倒、碰撞等狀況下，機(jī)器人將最大程度優(yōu)先保障「大腦」安全，其次是軀干電池組的安全。

站立以及行走的穩(wěn)定性一直是雙足機(jī)器人的技術(shù)難點，也是關(guān)乎到是否能商業(yè)落地十分重要的一個因素，畢竟誰也不想買一個在端菜送菜時都會不時摔倒的機(jī)器人。

機(jī)器人原型的行走速度很慢，遠(yuǎn)未達(dá)到特斯拉之前所說的 8km/h，不過就像付春江介紹的那樣，自動駕駛對實時性的要求很高，這套框架放到人形機(jī)器人上有冗余。特斯拉在自動駕駛上積累的各項能力，很可能會在人形機(jī)器人上，找到重新發(fā)揮作用的空間。

做機(jī)器人，他是認(rèn)真的

「你編寫的代碼將在全球數(shù)百萬個人形機(jī)器人上運行」，「我們歡迎你的參與」。

不只是馬斯克，Optimus 的團(tuán)隊成員在介紹人形機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)時，幾乎都會呼吁更多的人才參與到他們的工作中去。一些人調(diào)侃，這是一場像發(fā)布會的招聘會。

特斯拉正在大肆招聘人形機(jī)器人的工作人員，據(jù)介紹，特斯拉機(jī)器人大約有 20 個職位空缺，其中包括設(shè)計「執(zhí)行器」這種關(guān)鍵部件的職位。

特斯拉對人形機(jī)器人的態(tài)度認(rèn)真了，同時，特斯拉現(xiàn)有的專業(yè)力量和技術(shù)能力可能還不夠。

「自動駕駛都還不像人們想象那么容易，某種程度上，人形機(jī)器人也是如此」，NASA 的 Dexterous Robotics 團(tuán)隊負(fù)責(zé)人肖恩 · 阿茲米（Shaun Azimi）說。

對于特斯拉現(xiàn)在推出人形機(jī)器人，一些業(yè)內(nèi)專業(yè)人士推測，他們現(xiàn)在更多的是為了采集數(shù)據(jù)，做人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。

在今年一月份特斯拉的財報電話會議上，馬斯克說：「我認(rèn)為，隨著時間的推移，這有可能比汽車業(yè)務(wù)更重要。」他所說的更重要的業(yè)務(wù)，正是特斯拉人形機(jī)器人。此前他們還說過，特斯拉人形機(jī)器人可能在 2023 年開始量產(chǎn)。

從他們發(fā)布的原型上看，特斯拉確實有量產(chǎn)上的考慮，他們從不同的電機(jī)數(shù)據(jù)中找共性，減少電機(jī)的種類，這樣能降低機(jī)器人批量生產(chǎn)的成本。Optimus 公布的全身 28 個電機(jī)中，也只有 6 種不同的設(shè)計。

人形機(jī)器人執(zhí)行器構(gòu)型 | 來源：特斯拉

不過來自同行的質(zhì)疑也不少，波士頓動力曾直接開懟：「波士頓動力公司已經(jīng)在機(jī)器人及其雙足運動上有著十多年的積累，但阿特拉斯（Atlas 波士頓動力的網(wǎng)紅機(jī)器人）依然有著類似絆倒等錯誤，零件也局限了商業(yè)化，可見馬斯克認(rèn)為他可以在一年內(nèi)超越我們的工作是多么可笑。」

富春江認(rèn)為，特斯拉在機(jī)器人研發(fā)和制造上，有一些獨特優(yōu)勢：

特斯拉規(guī)模大投入大，也更有可能招募到更多開發(fā)人員，在增加算力、增加動作多樣性上進(jìn)展可能快一些。

在材料方面，馬斯克也搞衛(wèi)星、火箭，他們有航空航天上積累的優(yōu)勢。

在汽車制造上，特斯拉把芯片、算法，通過平臺化的方法大大簡化，積累了開發(fā)、簡化平臺的能力。

斯拉制造汽車時專門造了非常大型的沖壓機(jī)，人形機(jī)器人有五六千個零部件，未來也可能通過一體化的方式加快生產(chǎn)制造，這是他們在制造工具上的優(yōu)勢。

Agility Robotics 的首席技術(shù)官喬納森 · 赫斯特 ( Jonathan Hurst ) 在接受采訪時說：「衡量成功的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，是他們（特斯拉人形機(jī)器人）是否從中賺錢。」

業(yè)內(nèi)也有質(zhì)疑的聲音，不少從業(yè)者認(rèn)為，五年甚至十年之內(nèi)，雙足機(jī)器人不可能大規(guī)模落地，或者進(jìn)入家庭。

最后，馬斯克將特斯拉人形機(jī)器人量產(chǎn)上市的時間，延長到了 3~5 年。

真正投入精力一年來做機(jī)器人后，Optimus 距離完美還差很遠(yuǎn)，但是，特斯拉團(tuán)隊變得更現(xiàn)實了。