文丨彭蘇平
編輯丨李勤
(資料圖片僅供參考)
去年AIDay上以“彩蛋”形式亮相之后，特斯拉的人形機(jī)器人“Optimus”一直備受關(guān)注。
作為特斯拉AI能力在自動(dòng)駕駛之外落地的又一載體，人形機(jī)器人無(wú)疑是今年AIDay的主角。這次發(fā)布會(huì)上，Optimus率先出場(chǎng)，馬斯克和同事們足足花了40多分鐘的時(shí)間來(lái)介紹。
盡管原型機(jī)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(xiàng)開(kāi)始，特斯拉僅花了6-8個(gè)月就推出了半成品，而馬斯克也難得沒(méi)有“跳票”，真的在今年AIDay上展示了面向量產(chǎn)的原型機(jī)。
顯然，復(fù)用汽車(chē)和自動(dòng)駕駛上積累的AI技術(shù)以及軟硬件體系，人形機(jī)器人將是特斯拉下一階段攻堅(jiān)的重點(diǎn)。馬斯克明確表示，將推動(dòng)Optimus的大規(guī)模量產(chǎn)（數(shù)百萬(wàn)臺(tái)），預(yù)計(jì)價(jià)格將下探至2萬(wàn)美元以下。
與自動(dòng)駕駛類(lèi)似，馬斯克在這個(gè)賽道的打法也是采用“漸進(jìn)式”路線(xiàn)，他并不追求人形機(jī)器人完全擁有與人類(lèi)接近的靈活性，而是從簡(jiǎn)單的動(dòng)作開(kāi)始，在應(yīng)用中迭代。
軟硬件基礎(chǔ)，疊加實(shí)際性打法，特斯拉很有可能在人形機(jī)器人領(lǐng)域復(fù)刻在汽車(chē)領(lǐng)域的顛覆性影響。
高度類(lèi)人的人形機(jī)器人只存在于科幻片中，就如同完全自動(dòng)駕駛的汽車(chē)也遙遙無(wú)期，但馬斯克已經(jīng)用漸進(jìn)式的路線(xiàn)和扎實(shí)的AI能力，讓自動(dòng)駕駛離落地越來(lái)越近——即便至今仍未真正實(shí)現(xiàn)，部分場(chǎng)景下的應(yīng)用也極大推動(dòng)了汽車(chē)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(jià)值。
但人形機(jī)器人面臨的是不同維度的問(wèn)題。汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了一百多年，在車(chē)輛控制、運(yùn)動(dòng)等方面技術(shù)成熟，而人形機(jī)器人自身的難題并沒(méi)有解決，其移動(dòng)能力、操作能力還都相當(dāng)初級(jí)，產(chǎn)業(yè)化更是沒(méi)有先例。
馬斯克計(jì)劃3-5年量產(chǎn)，無(wú)論從技術(shù)還是市場(chǎng)需求的角度來(lái)看，都相對(duì)樂(lè)觀。
這次AI Day，特斯拉主要展示了兩代Optimus機(jī)器人。
先出場(chǎng)的是歷時(shí)6-8個(gè)月開(kāi)發(fā)的組裝機(jī)。它周身布滿(mǎn)了線(xiàn)纜，動(dòng)力裝置也裸露在外，但沒(méi)有配備任何輔助裝置，只身在舞臺(tái)上完成了一些簡(jiǎn)單動(dòng)作，如行走、揮手等。
之后，在一段視頻中，這款Optimus組裝機(jī)展現(xiàn)了完成復(fù)雜動(dòng)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(jī)出場(chǎng)。它的外觀設(shè)計(jì)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(jiǎn)單抓握。
盡管產(chǎn)品還需優(yōu)化，但特斯拉團(tuán)隊(duì)用一年的時(shí)間就做成原型機(jī)，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)硬核。有從事機(jī)器人研發(fā)的高級(jí)硬件工程師表示，在靈巧手、腰部自由度、硬件仿真平臺(tái)等方面，特斯拉在有限的時(shí)間內(nèi)都做得非常出色。
得以快速開(kāi)發(fā)出人形機(jī)器人原型機(jī)，特斯拉最大的優(yōu)勢(shì)在于，它在汽車(chē)和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的技術(shù)積累，相當(dāng)一部分可以復(fù)用在機(jī)器人身上，甚至可以形成“降維打擊”。
比如，Optimus用的動(dòng)力電池，據(jù)稱(chēng)容量2.3kWh，電壓52V，上述工程師表示，在這個(gè)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(zhǔn)抓取能力，很大程度上得益于其強(qiáng)悍的感知能力，從演示內(nèi)容看，Optimus已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了精確的3D環(huán)境建模，還能通過(guò)雙目測(cè)距得到非常清晰的深度圖像，而這，也有賴(lài)于特斯拉過(guò)去在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域訓(xùn)練出的算法和搭建起的硬件平臺(tái)。
在技術(shù)上展現(xiàn)出跨界優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，Optimus在實(shí)用性上也特色鮮明。
人形機(jī)器人領(lǐng)域公認(rèn)的領(lǐng)先者是波士頓動(dòng)力，其旗下人形機(jī)器人Atlas的技術(shù)突破方向是類(lèi)人的活動(dòng)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(chēng)，Optimus全身有200多個(gè)自由度，手部有27個(gè)自由度，這也是它能夠移動(dòng)工件、提起水壺澆水的基礎(chǔ)。
實(shí)用性的另一表現(xiàn)在成本控制。
復(fù)用汽車(chē)和自動(dòng)駕駛積累的軟硬件資源本就讓Optimus具備一定的成本優(yōu)勢(shì)，而特斯拉在Optimus的設(shè)計(jì)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(jī)驅(qū)動(dòng)，全身執(zhí)行器也從原來(lái)的40個(gè)降到了28個(gè)。
清華大學(xué)人工智能研究院視覺(jué)智能研究中心主任鄧志東告訴36氪，相比于波士頓動(dòng)力等采取的液壓驅(qū)動(dòng)方式，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的成本要低得多，一個(gè)電驅(qū)執(zhí)行器成本大概就幾千元人民幣，而一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器的成本可以達(dá)到幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)。
采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)本身就能大幅控制成本，一個(gè)執(zhí)行器往往還對(duì)應(yīng)著多個(gè)子電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成，全身28個(gè)執(zhí)行器構(gòu)建的復(fù)合關(guān)節(jié)，就能獲得200多個(gè)自由度，這些對(duì)于整機(jī)成本的控制十分顯著。
利用在汽車(chē)和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的積累，特斯拉切入人形機(jī)器人賽道來(lái)勢(shì)洶洶，但要真正推動(dòng)Optimus大規(guī)模落地，也面臨著不小的難點(diǎn)。
有長(zhǎng)期關(guān)注并看好特斯拉技術(shù)的人士坦言，人形機(jī)器人的控制“有大量的、之前從未涉及過(guò)的部分，比想象中復(fù)雜”。
從這次發(fā)布會(huì)上Optimus展示出的性能來(lái)看，它最基礎(chǔ)的移動(dòng)能力還比較薄弱，安全穩(wěn)定地行走還沒(méi)有完全解決，與波士頓動(dòng)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(yuǎn)未達(dá)到可以廣泛應(yīng)用的地步。
有業(yè)內(nèi)人士評(píng)價(jià)，Optimus的“運(yùn)動(dòng)能力和控制算法非常初級(jí)”。而這也是人形機(jī)器人行業(yè)本身的難點(diǎn)，波士頓動(dòng)力發(fā)展至今已經(jīng)30年，也未能推動(dòng)人形機(jī)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(dòng)和操縱的問(wèn)題解決不了，實(shí)用性就要打上一個(gè)問(wèn)號(hào)。
在馬斯克的暢想中，人形機(jī)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(xiǎn)性、重復(fù)性、枯燥的任務(wù)”，這一次他再次介紹，將來(lái)簡(jiǎn)單的、重復(fù)性工作可交由機(jī)器人完成，從而降低勞動(dòng)力成本。
這或許也是馬斯克下定決心做人形機(jī)器人的一大原因。在工廠中用機(jī)器代替人工，以降低成本、提高效率，這本身也是改進(jìn)汽車(chē)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(dāng)前人形機(jī)器人為數(shù)不多的清晰使用場(chǎng)景，據(jù)悉，Optimus已經(jīng)在特斯拉弗里蒙特工廠投入簡(jiǎn)單工作。
但僅僅是在工廠中移動(dòng)物體，似乎用不到人形機(jī)器人這么精密的設(shè)計(jì)，這些動(dòng)作機(jī)械手臂完全可以完成，量產(chǎn)和使用成本也更加低廉。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃來(lái)看，馬斯克對(duì)Optimus的期待會(huì)更高，不僅要完成人類(lèi)才能完成的精細(xì)動(dòng)作，甚至要從工廠走進(jìn)人類(lèi)生活。而在測(cè)試、應(yīng)用中不斷迭代產(chǎn)品，也是他達(dá)成這些遠(yuǎn)期目標(biāo)的“另類(lèi)”方式——盡管這在汽車(chē)領(lǐng)域已經(jīng)不算新鮮。
不過(guò)，對(duì)于人形機(jī)器人的更多落地場(chǎng)景，馬斯克似乎也沒(méi)想好。被問(wèn)及Tesla Bot的應(yīng)用前景問(wèn)題時(shí)，他未能給出一個(gè)清晰答案，甚至沒(méi)能很具體地描述一個(gè)場(chǎng)景，只是表示“未來(lái)會(huì)很有趣，絕不會(huì)無(wú)聊”。
從技術(shù)迭代與落地場(chǎng)景來(lái)看，短期之內(nèi)，人形機(jī)器人還很難成為特斯拉的第二增長(zhǎng)曲線(xiàn)。但不可否認(rèn)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(gè)行業(yè)，帶著“跨界者”的獨(dú)特思維與技術(shù)，改變它原有的、緩慢的線(xiàn)性增長(zhǎng)軌跡。
關(guān)鍵詞： 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 液壓驅(qū)動(dòng)
