2 万美元的机器人，马斯克想 3 年内就「量产」
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2 万美元的机器人，马斯克想 3 年内就「量产」
Optimus 离完美还差太远，但是特斯拉做机器人的决心不容忽视。
记者 | 陈晨
编辑 | 靖宇
「像往常一样，这次也只有很少人会相信 Optimus 的潜力。」
北美时间 9 月 30 日举行的特斯拉 AI Day 上，在开场展示了略显简陋的人形机器人原型机后，一贯自信的马斯克也不禁调侃。
马斯克简单开场后，今年二月完成研发的 Optimus 一代原型机慢慢走过分开的屏幕、向现场观众招了招手后，「滑了」一个圆弧转身背向观众，走回屏幕后。
虽然动作还显生硬，但是马斯克和团队透露，台上这次「亮相」，是 Optimus 原型机第一次在不使用安全线缆的情况下正常步行，「很担心它向前来一个马趴。」
随后，被三位工作人员推出来的最新版本 Optimus，虽然胸腔里的零部件被包裹了起来，但却被固定在支架上，并没有自主直立行走，不过它虽然被固定在「架子」上，还是做了一个类似「蛙跳」的动作。
早在去年公布了要造人形机器人后，媒体和业界都对特斯拉的「擎天柱」Optimus 寄予厚望，投行和分析机构更是已经大肆发布相关行业报告。不得不说，今天马斯克展示给大家的原型机，并没有太多「惊喜」。
甚至有网友在直播论坛中评价：这和小米的机器人有啥区别？
马斯克在发布会上透露，未来 Optimus 的定价将在 2 万美元以下——甚至比一台特斯拉电动车更便宜。
是什么给了马斯克自信，让他相信，目前仍「步履蹒跚」的 Optimus，将在未来量产数百万台，并对经济和人类社会产生深远影响？
更「苗条」的机器人
此次发布会上展示的特斯拉原型机器人身高 5 英寸 8 英尺（173cm 左右），体重 73kg，在体重上，跟之前他们说的 57kg 相比还是重了不少。
去年特斯拉公布各项参数以后，更「苗条」一度是业内最期待的部分之一。因为更小的体重身高比，意味着内部电机等零部件的轻量化，以及在装配上的高度集成。
在特斯拉原型机发布之前，优必选人形机器人创新中心负责人付春江曾经告诉极客公园，「特斯拉在电机方面有非常多的专利，它的舵机功率密度在体积受限的情况下，可能有一个比较好的向上的提升。」
虽然没有达成之前的许诺，但跟现在业内其他的人形机器人相比，还是有一些进步的。作为参照，波士顿动力的 Altas 体重 75Kg 左右，身高 1.5 米，国内机器人公司优必选的 Walker X 体重 63kg，身高 130cm。
不过 Tesla bot 更纤细的身材，一定程度上建立在更有限的自由度上。
此前马斯克宣称 Optimus 将配备 40 个机电执行器，也就是有 40 个可以活动的关节，不过这次展示的原型，只有跟波士顿动力 Atlas 一样的 28 个自由度。
付春江曾告诉极客公园，「40 个是处理正常走跑还有手部操作最少的一种选择，是为造一个通用型机器人设计的……再少的话，手部或者手臂的自由度就会有相对的削减。」
特斯拉技术人员在发布会上解释说，人类有很多的关节能很好地完成很多的工作，但机器人拥有这么多的自由度，并不十分必要。研究团队将 Optimus 的自由度降低到了最低限度的 28 个。
电机等元器件的减少，能让特斯拉人形机器人在外形上更「苗条」，不过此举最大的意图，更有可能是为了降低功耗。
去年七月，双足机器人 Cassie 在中途不充电的条件下，完成了 5 公里的户外长跑，用时约 53 分钟。这对机器人行业来说，是一个令人兴奋的突破，此前还没有机器人能完成这么长时间的奔跑。
在这 5 公里长跑中，Cassie 摔倒了两次，一次是计算导致「大脑」过热，另一次人类操作者失误以致转弯过快。这也意味着，即使机器人由人类操作，计算过程所产生的热量就足以让机器停止运作，更不用提一个自主运动的机器人所产生的高功耗了。
除了尽量减少机电执行器、传感器，特斯拉还将传感器、电池以及冷却系统都集成到了躯干部分，以降低机器人的整体功耗。
高度集成的电池组容量为 2.3kwh，团队研究人员称，这样的电池组可以支持人形机器人工作整整一天。这样的集成化设计，也是来源于特斯拉从新能源汽车上积累的技术与经验。
Optimus 的 28 个自由度，其实把「灵活的手」排除在外。
手的设计作为单独的一个章节，足以看出特斯拉对它的重视，团队希望机器手未来可以抓取小的、薄的东西。只是这款有 11 个自由度、可以直接由手指驱动的机器手，还没有太多可以直接实机展示的地方。
自动驾驶，从轮子到双足
一个产品在设计之前，首先就需要考虑场景和落地的问题，特斯拉的人形机器人，到底能干什么？
在现场放出的演示视频里，原型机展示了三个工作场景，分别是在工厂中搬运箱子，给公司员工送快递、给植物浇水，以及较为精细的手部操作——移动金属条。机器人需要完成的操作包括，对物体的识别、行进、以及拿起放下。
「这与我们处理自动驾驶数据的过程相同」，在提到机器人对物体的识别时，一位研究人员介绍说。
人形机器人这么多年的研发以及落地商用的进程中，一个很重要的限制条件是通用型 AI 的发展。即使硬件技术发展到了较高水平，缺乏软件算法调教的机器人，也往往会空有人形。马斯克也在发布会上指出了现有人形机器人的缺点——没有智能、还很贵。
对于特斯拉入局人形机器人这件事情，很多人感到兴奋的点是：特斯拉可能会走出「堆硬件做局部优化」的路径，从通用 AI 上入手解决问题。
特斯拉全自动驾驶系统 FSD，也确实在人形机器人的研制上发挥了作用。上周马斯克曾说，Optimus 将由 Autopilot 团队开发的人工智能控制。
Optimus 采用了跟特斯拉电动车相同的感知与计算单元，其中包括自研的芯片，以及三个自动辅助驾驶摄像头。它还直接从自动驾驶系统中，嫁接了计算机视觉神经网络。
这套视觉神经网络，能够做车周环境的渲染与简单建模，也能识别汽车摄像头摄录的图像流中，那些高频以及关键特征点。这些模型和关键点，能够帮助汽车识别以及预测环境中其他物体的状态，更好地导航。
在视觉导航、路径记忆以及规划上，同样技术也能为人形机器人赋能。
「我们已经将机器人集成到自动驾驶模拟器里」，团队内的一个成员说。不过他们也提到，汽车与机器人面临的环境有很大的不同，迁移并不简单，他们需要采集新场景中的训练数据，训练局部运动等新的算法模型。
在工厂场景中，特斯拉人形机器人已经取得了不错的成绩，他们透露：工厂中的运动规划很完善，机器人已经部署到工厂中去了。
在发布会上，Optimus 团队人员还介绍说，他们将电动车碰撞安全测试的预测模型，也用到了人形机器人上，用来预测机器人在各种姿态下，是否会摔倒，以及摔倒后机器人各部分可能的受损情况。在跌倒、碰撞等状况下，机器人将最大程度优先保障「大脑」安全，其次是躯干电池组的安全。
站立以及行走的稳定性一直是双足机器人的技术难点，也是关乎到是否能商业落地十分重要的一个因素，毕竟谁也不想买一个在端菜送菜时都会不时摔倒的机器人。
机器人原型的行走速度很慢，远未达到特斯拉之前所说的 8km/h，不过就像付春江介绍的那样，自动驾驶对实时性的要求很高，这套框架放到人形机器人上有冗余。特斯拉在自动驾驶上积累的各项能力，很可能会在人形机器人上，找到重新发挥作用的空间。
做机器人，他是认真的
「你编写的代码将在全球数百万个人形机器人上运行」，「我们欢迎你的参与」。
不只是马斯克，Optimus 的团队成员在介绍人形机器人的相关技术时，几乎都会呼吁更多的人才参与到他们的工作中去。一些人调侃，这是一场像发布会的招聘会。
特斯拉正在大肆招聘人形机器人的工作人员，据路透社介绍，特斯拉机器人大约有 20 个职位空缺，其中包括设计「执行器」这种关键部件的职位。
特斯拉对人形机器人的态度认真了，同时，特斯拉现有的专业力量和技术能力可能还不够。
「自动驾驶都还不像人们想象那么容易，某种程度上，人形机器人也是如此」，NASA 的 Dexterous Robotics 团队负责人肖恩·阿兹米（Shaun Azimi）说。
对于特斯拉现在推出人形机器人，一些业内专业人士推测，他们现在更多的是为了采集数据，做人工智能和神经网络的训练。
在今年一月份特斯拉的财报电话会议上，马斯克说：「我认为，随着时间的推移，这有可能比汽车业务更重要。」他所说的更重要的业务，正是特斯拉人形机器人。此前他们还说过，特斯拉人形机器人可能在 2023 年开始量产。
从他们发布的原型上看，特斯拉确实有量产上的考虑，他们从不同的电机数据中找共性，减少电机的种类，这样能降低机器人批量生产的成本。Optimus 公布的全身 28 个电机中，也只有 6 种不同的设计。
不过来自同行的质疑也不少，波士顿动力曾直接开怼：「波士顿动力公司已经在机器人及其双足运动上有着十多年的积累，但阿特拉斯（Atlas 波士顿动力的网红机器人）依然有着类似绊倒等错误，零件也局限了商业化，可见马斯克认为他可以在一年内超越我们的工作是多么可笑。」
富春江认为，特斯拉在机器人研发和制造上，有一些独特优势：
特斯拉规模大投入大，也更有可能招募到更多开发人员，在增加算力、增加动作多样性上进展可能快一些。
在材料方面，马斯克也搞卫星、火箭，他们有航空航天上积累的优势。
在汽车制造上，特斯拉把芯片、算法，通过平台化的方法大大简化，积累了开发、简化平台的能力。
斯拉制造汽车时专门造了非常大型的冲压机，人形机器人有五六千个零部件，未来也可能通过一体化的方式加快生产制造，这是他们在制造工具上的优势。
Agility Robotics 的首席技术官乔纳森·赫斯特 (Jonathan Hurst) 在接受路透社采访时说：「衡量成功的一个重要标准，是他们（特斯拉人形机器人）是否从中赚钱。」
业内也有质疑的声音，不少从业者认为，五年甚至十年之内，双足机器人不可能大规模落地，或者进入家庭。
最后，马斯克将特斯拉人形机器人量产上市的时间，延长到了 3~5 年。
真正投入精力一年来做机器人后，Optimus 距离完美还差很远，但是，特斯拉团队变得更现实了。
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