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波士顿动力怒怼马斯克,吹牛还是成真?特斯拉机器人的三大猜想
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莫让浮云遮望眼,我们回到最根本的问题,就技术上来看马斯克的机器人成功可能性到底有多少?

谈到特斯拉机器人,我们先捋一捋关键时间线。

其实特斯拉机器人的概念已经诞生一年之久,在2021年8月19日首次举行的人工智能日活动中,马斯克就详细介绍了其以AI为重点的雄心,还表示2022年中将会公布特斯拉人形机器人--Tesla Bot的实际原型。当时现场PPT+真人cosplay的做法,让许多网友坚信机器人将是马斯克致力于探索火星后的又一壮举。

到了2022年6月3日,马斯克在推特上表示,Tesla Bot的名字改为擎天柱(Optimus),而2022年人工智能日活动将推迟到9月30日举行。

在随后的6月21日,马斯克最新的推特发了一段话:AI变得越来越好。有券商在公开活动中解读称,马斯克这是暗示这次的特斯拉AI日将会有令人震撼的新突破,马斯克极有可能将在9月30日推出Optimus(“擎天柱”)原型机。

虽然是旧闻新炒,但市场刚好正在高低切换,寻找低位的高赔率的板块,借助这一消息,当天汽车和机器人相关股票大幅上涨。新时达、奥联电子、迈赫股份、新松机器人、佰奥智能、派斯林、蓝英装备、巨轮智能等十余股触及涨停。在机器人概念总体大涨的氛围下,部分企业也发出利好消息持续刺激股价。

经过一段时间的拉升,有分析人士发现,在机器人股票疯狂拉升背后,有券商正在大笔出货,并指出当马斯克机器人的热度开始退去后,或许最后会有人在裸泳。

莫让浮云遮望眼,我们回到最根本的问题,就技术上来看马斯克的机器人成功可能性到底有多少?

硬件全靠忽悠?

熟悉马斯克的朋友都知道,每次公布特斯拉的大动作,都会大幅拉升特斯拉股票,多次有网友调侃,一个项目的成功性与马斯克在资本市场套现多少股票呈正相关。我们就事论事,无论是马斯克的火星计划、完全无人驾驶还是脑机接口和人形机器人,无一不都是烧钱巨多的项目。

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虽然马斯克成功将完全无人驾驶、脑机接口等概念推向了普通人,但是每个项目距其真正商业化落地往往还有非常大的距离,一句话:科技很难实现通过“大跃进”实现,研发投入与产出需要长时间的沉淀。

那么特斯拉的Optimus落地难点有哪些?我们可以从硬件和软件层面来进行分析。

在全世界范围内,人形机器人知名度比较高的标的物有几个,首当其冲必然是波士顿动力的双足机器人Atlas,其次是福特Digit、再就是优必选Walker,目前这些企业都有实际的机器人产品落地。

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从马斯克放出的资料来看,Optimus身高1.72m,重量57kg,负载20kg(手臂附加5kg),行动速度最高可达8公里/小时。这个参数和1.5m,体重75kg的Atlas,重达42.2kg,高1.55m,负载15kg的Digit机器人,以及重63kg高1.30m的Walker相比,和人相当的身高无疑显得有点突兀。

因为如果按照马斯克所说,将Optimus定位为服务机器人,这个机器人可能有点太类似于人的设计,从而造成不适感。如今机器人技术正在对制造业产生巨大影响,在恐怖谷等问题影响下,主流声音一直都是没有必要让机器人需要看起来像人类一样,身高可能首先就是一个非常麻烦的小问题。

57kg的重量与成人相差无几,就硬件技术特性而言,因为重量和高度意味着内里的零部件轻量化程度,越紧密的产品,装配集成化难度越大,对于装备的要求也越高。

提高能量密度、降低自重比一直是机械行业亘古不变的命题,想要在人形机器人结构里塞进去多个传动机构以及能源,同时各种硬件之间又具备一定兼容性,需要大量高密度调试。Optimus能做到相似性能却比Atlas更轻量,或许马斯克做的真是能跑三分钟的汽车机器人“擎天柱”。

当然,波士顿动力公司就曾公开怼过这种不切实际的幻想:“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。”

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在外表面材料上来看,Optimus采取的是“轻质材料”,马斯克认为这能比人的皮肤更为光滑。但这和机器人行业的常识相违背,因为受限于全皮肤材料高昂的价格,同时为了解决结构稳定性和内部散热性问题,目前多家人形机器人都未采用皮肤,想要全身铺满带传感器的皮肤,就需要在立体光刻3D打印机上制作精确模具,然后用硅胶填充,这个价格会超过一辆飞机。

市面上常见的机器人外壳多是采用铝材等金属或者塑胶材料,在机器人手等关键执行机构上配置不同的传感器,以实现高分辨率、低成本的触觉,从而方便完成部分人类柔性化任务。

当然,机器人采取全皮肤的展示案例也并非没有。

此前例如中国达闼就展示过仿生机器人,将皮肤覆盖到了本身,其皮肤用仿生硅胶制成,内部采用了达闼自研的智能柔性执行器SCA,但这款机器人达闼没有展示太多移动特性。

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另外采用全轻质材料皮肤的是日本一家名叫tmsuk的企业,他们曾在CES展出了一款超阴间的儿科培训机器人,但这款机器人里面没有太多机械结构,只能躺着做出固定动作,主要用于儿科医学生练手。

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而英国Engineered Arts公司的Ameca机器人视频之前在网上热传,这个灰色皮肤的机器人也有着头部和手部的皮肤覆盖,但为了实现皮肤的表状特征,Ameca 机器人光是脸部,就有着足足45个精密电机,成本直接高到起飞。

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Optimus如果想要采取全皮肤机器人,在材料上可能需要更大的突破,散热性、稳定性缺一不可,电池、传感器技术也需要突破,不然机器人进行一些动作的过程中如果附在上面的皮肤脱落或者开裂就会非常尴尬。

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有网友调侃,马斯克实在不行就把Optimus外表皮全部换成硅胶,躺平做成高级充气娃娃也不失为一个好的选择。当然,如果马斯克宣布直接用外星科技液态金属,更会惊爆人们的眼球,也就比整个机器人市场都先进至少十年。

在自由度方面,马斯克称Optimus拥有人类活动水平的双手,四肢由40个机电执行器控制,双脚可感应反馈,实现平衡和敏捷动作。40个机电一体化执行器在数量上偏少,而双脚感应反馈这种方案在外骨骼机器人配合意图感知上有较多应用,在人形机器人方案上却大多没有采取类似方案。

例如我国的Walker机器人,就是通过腿部的柔顺控制调整自己的本体姿态,或者通过与自身视觉感知、力感知的配合,获取外部运动物体的位置及姿态信息,实时配合运动物体进行相应的位姿补偿,双脚感应反馈的通讯延时问题或许很难达到马斯克构想的手眼同步。

软件或可行

当然,真真假假往往才是高明的谎话,况且马斯克公开说的很多概念也都用上了模棱两可例如“可能”一类词。

抛开传感器、电池和驱动器等方面,在操作系统的技术方案上尤其算力这部分,特斯拉的机器人还真具有一定实现可能性。

前段时间百度等企业提出的汽车机器人概念喧嚣尘上,Optimus机器人头部将配备与特斯拉汽车相同的智能驾驶视觉和传感器,同时Optimus面部有一个可显示具体信息的屏幕,由于其中内置FSD芯片,并与汽车共用AI系统,意味着在算法和算力上,Optimus应该完全足够支撑。

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因为精密动作的有效控制往往需要复杂的运算,进一步影响着响应速度和灵活性,毕竟之前马斯克表示,“可以说特斯拉是全球最大的机器人公司,我们的汽车差不多算是有轮子的半感知机器人”。这意味着Optimus机器人未来的算力和数据量足够多,核心问题可能就是程序员的数量和共通性,毕竟无论是机器人还是人工智能的编程都需要大量工程师进行训练工作。

英国中央兰开夏大学机器人工程讲师卡尔•贝瑞(CarlBerry)认为,马斯克在机器人上部署人工智能为时尚早。他说:“坦率来讲,马斯克每次演讲通常都是夸大其词的炒作,在智能制造中部署带有AI的机器人尚且可行,但越是复杂的机器人加入人工智能越难。”CarlBerry也提到,市场上大多数人形机器人也更多只是展示简单肢体动作,这并不是硬件无法完成,而是因为复杂的动作没有AI很难实现随机性优化,这需要更加优秀而稳定的算法。

发布会上马斯克介绍的通用机器人应用计划中,旨让Optimus机器人成为一个拥有多元化应用及形态的伙伴机器人,消除危险、重复和无聊的任务,比如弯腰捡东西,或者去商店买杂货,而这些无论是Atlas、Digit还是Walker都能够完成,并不算是非常新颖的概念,其核心是如何从一个DEMO到稳定的机器人产品。

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有网友预测称,大概率到时候马斯克的机器人会拿例如Mesmer系统+Tritium系统,或者再加上其他几家成熟硬件产品,融合捣鼓出一个能跑两步的原型机,然后宣布吹过的牛都实现了。

对于机器人加入AI的问题,许多世界级公司都对此表示应该谨慎。此前大讲堂在一次圆桌活动中曾与优必选等企业相关负责人有过讨论,关于机器人是否加入AI,人类到底能接受什么程度的机器智能,各家企业都在小步试错,部分企业正通过边缘化的应用尝试展开。人工智能在机器人应用上的落地,目前还大多局限于工业和软件优化上,没有经过大量训练的人工智能往往会成为阻碍。

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但也有部分分析师认为,特斯拉的制造技术革新能力非常强,从之前特斯拉敢上整车压铸,敢上马全自动生产线的行为已经可以发现特斯拉一直在进行行业突破。

因此,特斯拉机器人Optimus的核心参数去年就已经公布,可以预测原型机3-5年前早就已经定型,如今经过了一年的场景应用和算力训练,考虑到特斯拉的工程化能力很强,机器人的成熟度可期。

汽车机器人或许才是终局?

特斯拉要做机器人的消息从去年一直被马斯克说到今年,在今年4月的采访中,马斯克甚至透露,特斯拉将在未来两年内量产“擎天柱”,规模降本效应之下,最终其成本将比汽车还低,不过当时马斯克没有指明具体汽车车型,采访主持人安德森当时预计,大约是25000美元(约合15.95万人民币),这让部分网友判断,或许特斯拉造出来的也是一个汽车机器人。

在6月,由百度与吉利联合创的集度汽车发布首款汽车机器人ROBO-01,集度CEO夏一平宣布,该车将在年底陆续进行交付。如果特斯拉真的转向汽车机器人概念,如果叠加特斯拉强大的供应链能力,未来特斯拉的汽车机器人定价预计会更加亲民,在特斯拉的品牌效应下有望加速推广。

因此,真正具体特斯拉机器人的投资方向上,有分析师给出四个更接地气的维度:

  • 机器人上游产业链;
  • 特斯拉汽车上下游产业链;
  • 以碳纤维强化树脂为代表的新材料产业链;
  • 人工智能技术路径产业链。

但马斯克作为一个公众人物,关注任何一个行业必然会为此带来巨大的流量和商业机会,也为相关制造商引来了更多资金和关注度。例如名噪一时的索菲亚机器人一度频频出现在各种聊天节目和杂志封面上,这就曾激起了一大批人对于人工智能的想象力,也让人们不断朝着这类方向努力,创造出更接近现实的产品。

这个不断朝着未知探索的过程和方向,正如人类的求知欲一样,是社会更进一步的真正力量。就像有网友提到的,马斯克的机器人未必成真,但教会我们的或许不是动手实干的能力,而是创新与想象力。

责任编辑:张燕妮 来源: 机器人大讲堂
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