2021年8月中旬的AI Day上，馬斯克宣傳要做特斯拉人形機器人：擎天柱（Tesla Bot）：

　　10月1日，特斯拉在加州帕羅奧圖舉辦了2022 AI Day活動，人形機器人擎天柱Optimus原型機正式亮相。

　　不同于去年概念PPT上光滑圓潤的外形，今年的擎天柱金屬與線纜裸露在外。現場這臺擎天柱，展示了穩步行走、轉體俯身、揮手與臺下觀眾打招呼。

　　要知道，這可是它首次實現了獨立行走。

　　隨后，更接近最終產品的“帶皮膚”機器人也被搬了上來（這臺還要幾周時間才能才能下地走路）。

　　隨后的 Demo 視頻中特斯拉展示了機器人搬運箱子，給花澆水，在特斯拉超級工廠里工作的畫面。機器人導航用的 Autopilot 系統和特斯拉汽車上的是類似的系統。

　　送快遞：

　　澆花：

　　在汽車工廠也能有模有樣地搬磚：

　　它目前還不能完全達到我們的設想，不過馬斯克認為「再過幾周」問題就不大了。考慮到這個機器人設計出來只用了半年，未來成型的樣子還是可期的。

　　現場，研究人員稱，初次亮相的只是一款概念機，到今年AI日已經實現了第二次迭代，實物圖也與概念圖進一步貼近。

　　馬斯克稱，「擎天柱」產量預計可以達到數百萬臺，要比汽車便宜得多，不到2萬美金（142320元）即可擁有。

　　看到這里，不知道大家再對比一下小米的人形機器人鐵蛋，是不是對鐵蛋不再那么苛責了：

　　接下來就進入正題環節了，擎天柱背后都有哪些技術加持？

　　人形機器人主要有人機交互、環境感知、運動控制這三大核心技術。特斯拉智能汽車≈自動駕駛+輪式機器人——電動車自動駕駛賦能Optimus人機交互、環境感知相關技術，背后是傳感器方案、FSD芯片及核心算法平臺等；

　　例如特斯拉機器人使用了單顆特斯拉自研SoC芯片，不同于特斯拉在汽車上使用的雙芯片自動駕駛方案。

　　再如，為了保護機器人，研發人員對其結構基礎進行了優化，在人形機器人摔倒時不會把變速器和胳膊弄壞，就可以將這一技術應用到機器人之上。畢竟一臺機器人的維修成本很高。

　　研發人員還采用了與汽車相同的底層技術，讓機器人在所有組件中產生壓力，使得其行走控制變得更加容易，也不會那么僵硬。

　　“擎天柱”的關節驅動器共有6種，包括三種不同規格的舵機、三種不同規格類似重量秤一樣的牽引執行器等。

　　在極限范圍內進行測試，其關節驅動器抬起一架半噸重的鋼琴，這也是人形機器人必須具備的功能。

　　但從“輪式機器人”到高達40個自由度（關節）的人形機器人，機電硬件（主要是電機及其驅動器+減速機）、運動軟件算法待突破&迭代。根據專業人士的分析，具體來說：

　　1、下肢運動

　　馬斯克選擇自主研制電機驅動的思路是合理的，也是特斯拉公司的強項。但是從驅動關節到下肢運動能力，特斯拉機器人還是相對落后，阿西莫機器人在平衡運動能力和波士頓動力的超強運動能力顯然更為先進。

　　研發人員將人類的膝蓋和其運動過程中所受的力線性化，從而學習如何讓機器人膝蓋使用更少的力來構建，讓其能實現更好的力度控制，并讓相關結構緊密的包裹在膝蓋周圍。

　　在執行器的具體配置上，針對不同載荷和運動精細程度的要求，采用了不同的內部結構和軸承裝備方案。

　　比如左側的交叉滾子軸承，右側的四點接觸軸承和球軸承等。

　　另外，機器人能源的電池技術和驅動電機結合也是特斯拉的優勢。“擎天柱”身體中間有2.3kWh的電池組能支持人形機器人工作一整天。這個電池組的獨特之處在于，它把所有的電池電子都集成到了一起，傳感器融合電荷管理等，利用汽車和機能源產品將其融合到一起。這也是特斯拉流線型制造的高效之處。

　　2、上肢操作

　　特斯拉機器人的仿人手設計應該說很常規。6個主動自由度，11個關節自由度。宣傳說既可以完成大口徑物體抓取，同時也能滿足抓取精巧物體的需求，并搭載了能夠驅動手指并進行感知的傳感器，但是也沒有給出更具體的技術參數。

　　從上肢操作展示看，能力應該很普通。并且上肢手臂操作中重要的末端腕力傳感器和觸覺傳感器，從宣講會看，馬斯克團隊還沒開始考慮。

　　3、智能程度

　　（1）智能感知

　　特斯拉公司利用計算機視覺識別高頻特征，讓人形機器人能夠快速找到最近的充電站。目前只是具備了一定的視覺感知能力。

　　在軟硬件配置上，特斯拉汽車和機器人采用了同款視覺感知。Tesla Bot 的導航系統就是一個很有意思的3D路徑導航。

　　開發人員強調，特斯拉機器人的AI技術跟FSD是同源的！也就是說它會自己識別環境，自己找到需要的東西，并自己做要做的事。

　　特斯拉機器人還支持室內路徑規劃，不僅會走路，還會像人一樣走路，還能通過視覺識別判斷物體。

　　（2）智能交互

　　在宣講后的記者交流會上，也有問及是否考慮集成自然語言交互技術，馬斯克也說到未來會考慮這方面。至少目前Optimus機器人狀態還不算有智能交互的能力。

　　（3）智能操作

　　Optimus機器人為能快速實現擬人操作，設計了基于穿戴式示教的操作學習方法。通過捕獲人體操作的關鍵幀，并將其映射到機器人上，以此解決機器人在抓取物體時手應該放在哪里，如何進行搬運放置等操作。

　　對于特斯拉人形機器人，有很多觀點值得我們思考

　　小米高級硬件工程師任賾宇：一年的時間Tesla做到今天Optimus原型機的程度，我覺得從工程技術上是非常硬核的，給Tesla的各位工程師們點贊，尤其在靈巧手、腰部自由度、硬件仿真平臺、雙目視覺等都在有限時間內做得非常出色。

　　沒有什么新的工程技術是可以在1-2年一蹴而就的（不要高估技術），但如果把戰線拉長到10-15年，那可能就會帶來翻天覆地的變化（不要低估技術）。

　　追覓CEO俞浩：馬斯克發布機器人的意義不在擬人性，擬態不重要。重要的是有沒有一個通用機器人，能放到生產、生活方方面面。

　　這個觀點小編還是認同的，這讓我想起了波士頓動力的雙輪機器人Handle：

　　雙輪機器人Handle在2017年發布時，它的縱身一跳，驚艷了所有人，我們當時稱呼它為暴跳機器人。

　　Handle最終要與市場接觸，隨著應用的探索，Handle改變成了上面的樣子。最終，波士頓與合同物流服務商 DHL共同合作，雙輪機器人Handle變成了Stretch 機器人，成功商用：

　　而大家所熟悉的波士頓動力（Boston Dynamics Institute）的Atlas機器人由于很難找到成熟的市場落地場景，東家也是幾經易主，至今還很燒錢。

　　當前，人形機器人行業發展面臨核心技術發展不成熟、產品成本高、應用場景落地難等問題，距離商業化還有很長一段距離。

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