從公布概念到“真人”展示，特斯拉只用了一年多就闖入了人形機(jī)器人領(lǐng)域。北京時(shí)間10月1日，特斯拉于加州帕羅奧圖舉辦2022 AI Day活動(dòng)。CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團(tuán)隊(duì)現(xiàn)身會(huì)場(chǎng)，人形機(jī)器人“Optimus(擎天柱)”原型機(jī)用稍顯蹣跚的步伐向觀眾走來(lái)并揮手，開啟了它的全球首秀。

(相關(guān)資料圖)

馬斯克在現(xiàn)場(chǎng)表示，擎天柱行走還不穩(wěn)定，但目前展示的機(jī)器人只是團(tuán)隊(duì)初步開發(fā)的產(chǎn)品，其實(shí)際進(jìn)展不止于此，“擎天柱的產(chǎn)量應(yīng)該可以達(dá)到數(shù)百萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)它的價(jià)格比汽車便宜得多，最終價(jià)格將達(dá)到2萬(wàn)美元以下，3到5年間即可量產(chǎn)上市?！?

“特斯拉人形機(jī)器人今天的表現(xiàn)與此前放出的視頻畫面相比是有差距的，它的亮點(diǎn)在于和特斯拉FSD(完全自動(dòng)駕駛)系統(tǒng)的初步結(jié)合所做的模擬仿真，這點(diǎn)比其他機(jī)器人更強(qiáng)，而其姿態(tài)平衡性、靈活性能力仍然有限。不過(guò)，這并不妨礙特斯拉未來(lái)做得更好，此次發(fā)布會(huì)也將吸引更多優(yōu)秀人才參與人形機(jī)器人研發(fā)這一能夠改變?nèi)祟惿鐣?huì)面貌的事業(yè)?！?0月1日，清華大學(xué)新聞學(xué)院元宇宙文化實(shí)驗(yàn)室主任沈陽(yáng)接受新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示。

值得注意的是，雖然在各項(xiàng)性能表現(xiàn)上相比技術(shù)領(lǐng)先的波士頓動(dòng)力還有很大差距，但“擎天柱”的預(yù)計(jì)售價(jià)僅為波士頓動(dòng)力Atlas(阿特拉斯)機(jī)器人的1%，如果該價(jià)格成為現(xiàn)實(shí)，無(wú)疑將能夠?yàn)槿诵螜C(jī)器人的市場(chǎng)打開想象空間。

“擎天柱”登臺(tái)亮相圖片來(lái)源：特斯拉官方提供

造車經(jīng)驗(yàn)用于機(jī)器人工程技術(shù)硬核動(dòng)態(tài)性能仍需加強(qiáng)

大幕拉開，一個(gè)人形機(jī)器人緩緩走出，它首先向觀眾揮了揮手，然后隨著音樂(lè)節(jié)奏簡(jiǎn)單的搖擺著身體，雖然走路的姿勢(shì)仍然顯得僵硬而笨拙，但不可否認(rèn)的是，這讓人形機(jī)器人再一次站在了歷史的聚光燈下。

根據(jù)特斯拉方面向貝殼財(cái)經(jīng)記者提供的資料，“擎天柱”身體共有28個(gè)自由度，采用彈簧負(fù)載設(shè)計(jì)與6種類型執(zhí)行器，關(guān)節(jié)采用仿生學(xué)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，模擬人類關(guān)節(jié)與肌腱形態(tài)，手部則采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，擁有11個(gè)自由度。而在“感官”上，在經(jīng)過(guò)完全自動(dòng)駕駛能力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證后，特斯拉的計(jì)算機(jī)視覺(jué)已可直接應(yīng)用于機(jī)器人。

知乎認(rèn)證為“小米科技高級(jí)硬件工程師”的任賾宇表示，“擎天柱”整體的硬件架構(gòu)基于大電池組+電機(jī)驅(qū)動(dòng)+剛性金屬傳動(dòng)+串并聯(lián)關(guān)節(jié)分布+視/力/位傳感器的傳統(tǒng)人形機(jī)器人硬件架構(gòu)，與波士頓動(dòng)力的人形機(jī)器人阿特拉斯屬于兩種完全不同的硬件架構(gòu)方案。這套硬件架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定可控易實(shí)現(xiàn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)成本低，技術(shù)成熟，主要劣勢(shì)在于動(dòng)態(tài)性能差，自重大，難以支撐高動(dòng)態(tài)大幅度的運(yùn)動(dòng)性能。

值得注意的是，特斯拉將不少造車的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用在了“擎天柱”的設(shè)計(jì)上。它的軀干處搭載了2.3 kWh、52V電池包，高度集成了充電管理、傳感器和冷卻系統(tǒng)。“這意味著從傳感到融合、再到充電管理，都匯集到這一系統(tǒng)內(nèi)，這也是借鑒了我們?cè)谄囋O(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)?！碧厮估こ處煴硎?。

任賾宇認(rèn)為，電池是特斯拉做得非常好的地方，“應(yīng)該是復(fù)用了其電動(dòng)汽車電池的技術(shù)，實(shí)屬降維打擊?！痹谒磥?lái)，特斯拉在一年時(shí)間做到今天擎天柱原型機(jī)的程度，從工程技術(shù)上是非常硬核的，尤其在靈巧手、腰部自由度、硬件仿真平臺(tái)、雙目視覺(jué)等都在有限時(shí)間內(nèi)做得非常出色。但“擎天柱”在發(fā)布會(huì)上展現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)能力及控制算法非常初級(jí)和基本，“擎天柱”暫時(shí)還沒(méi)有對(duì)標(biāo)波士頓動(dòng)力阿特拉斯的能力。

在“擎天柱”的“大腦”即人工智能系統(tǒng)方面，馬斯克介紹其中央計(jì)算機(jī)采用了與特斯拉車輛相同的FSD電腦以及自動(dòng)駕駛相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)畫面展示了“擎天柱”在從事澆花、搬運(yùn)等工作時(shí)呈現(xiàn)的視野畫面與人類相似。

特斯拉方面對(duì)貝殼財(cái)經(jīng)記者表示，“擎天柱”通過(guò)動(dòng)作捕捉“學(xué)習(xí)”人類。以搬運(yùn)物品為例，特斯拉工作人員通過(guò)穿戴式設(shè)備輸入動(dòng)作，機(jī)器人通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，從在同一地點(diǎn)完成相同的動(dòng)作，到進(jìn)化推演出在其他場(chǎng)景下的方案，從而學(xué)會(huì)在不同環(huán)境中搬運(yùn)不同的物品。

沈陽(yáng)對(duì)貝殼財(cái)經(jīng)記者表示，“擎天柱”與FSD系統(tǒng)結(jié)合，通過(guò)對(duì)真實(shí)世界事物的三維感知，構(gòu)建三維虛擬時(shí)空?qǐng)鼍白瞿M仿真，再到真實(shí)世界里做實(shí)際的動(dòng)作，這方面的實(shí)力應(yīng)該比其他機(jī)器人更強(qiáng)。

2萬(wàn)美元價(jià)格是“噱頭”嗎？馬斯克能否成為機(jī)器人市場(chǎng)“攪局者”

馬斯克在現(xiàn)場(chǎng)給出了“擎天柱”落地、投產(chǎn)、廣泛應(yīng)用的時(shí)間表：2022年出原型機(jī)、2023年出有用的呈現(xiàn)(場(chǎng)景)、最快兩年能做到小規(guī)模應(yīng)用。貝殼財(cái)經(jīng)記者注意到，相比目前市面上研發(fā)時(shí)間動(dòng)輒長(zhǎng)達(dá)十年甚至二十年以上的機(jī)器人公司，馬斯克公布的研發(fā)計(jì)劃顯得非常激進(jìn)。

目前，世界上較為知名的人形機(jī)器人包括波士頓動(dòng)力的阿特拉斯、本田的ASIMO(阿西莫)、軟銀的Pepper(派博)、美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司Agility推出的Digit和Cassie雙足機(jī)器人(尚無(wú)中文名)等。國(guó)內(nèi)則有優(yōu)必選的WALKER(步行者)原型機(jī)，以及前不久小米推出的鐵大。

其中，本田的阿西莫機(jī)器人早在2000年就已亮相，其流暢的行走方式曾震驚世界，但由于技術(shù)復(fù)雜、開發(fā)成本昂貴，2018年本田就停止了阿西莫的更新，今年3月，阿西莫機(jī)器人宣布退役。目前，世界上公認(rèn)人形機(jī)器人技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先的公司是谷歌投資的波士頓動(dòng)力。

但人形機(jī)器人歷來(lái)售價(jià)不菲，本田阿西莫的單臺(tái)價(jià)值250萬(wàn)美元，波士頓動(dòng)力阿特拉斯的單臺(tái)價(jià)值為200萬(wàn)美元，且并無(wú)商業(yè)化落地。Agility的Digit機(jī)器人售價(jià)25萬(wàn)美元一套，2021年出貨量約為40到60臺(tái)，小米的鐵大售價(jià)預(yù)計(jì)在六十到七十萬(wàn)元，但目前尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

從這一角度考慮，“擎天柱”號(hào)稱低至2萬(wàn)美元的售價(jià)僅為阿特拉斯的1%，這在人形機(jī)器人市場(chǎng)上將極具競(jìng)爭(zhēng)力。

沈陽(yáng)認(rèn)為，如果擎天柱最簡(jiǎn)單化的版本價(jià)格能在15萬(wàn)元人民幣左右，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將非常驚人。據(jù)他透露，國(guó)內(nèi)有企業(yè)研發(fā)的雙足行走人形機(jī)器人成本價(jià)約在50萬(wàn)元，這一價(jià)格屬于手工組裝的價(jià)格，未來(lái)如果大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格降至30萬(wàn)元左右是有可能的，但要達(dá)到15萬(wàn)元，成本壓力還是很大，“特斯拉在硬件成本方面的控制很值得我們學(xué)習(xí)?！?

不過(guò)，對(duì)于“擎天柱”是否能夠達(dá)到如此低廉的價(jià)格也存在質(zhì)疑的聲音。任賾宇認(rèn)為，“擎天柱”原型機(jī)符合技術(shù)開發(fā)預(yù)期，但低于資本市場(chǎng)預(yù)期，嚴(yán)重落后于公眾預(yù)期，“目前我認(rèn)為沒(méi)有到量產(chǎn)的階段，2萬(wàn)美元的售價(jià)也大概率是個(gè)噱頭。”

此外，相對(duì)于已經(jīng)投入實(shí)際生活并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的工業(yè)載重機(jī)器人、機(jī)械臂；服務(wù)業(yè)送餐機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人；特種行業(yè)巡查機(jī)器人、消防機(jī)器人等，人形機(jī)器人距離真正的商業(yè)化除了成本需要降低外，當(dāng)前的技術(shù)水平也與實(shí)際應(yīng)用存在差距。

對(duì)此，沈陽(yáng)在接受貝殼財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示，人形機(jī)器人能夠商業(yè)化需要具備兩個(gè)特征：一是不容易損壞，這有繼續(xù)使用AGV(自動(dòng)導(dǎo)航運(yùn)輸車)輪式操作和讓人形機(jī)器人“走起來(lái)”兩種方案，而真的讓它“走起來(lái)”，只有百萬(wàn)步摔一跤才能夠接受，這需要比較長(zhǎng)的時(shí)間。二是人形機(jī)器人能夠在人工不太干預(yù)的情況下完成某項(xiàng)特定任務(wù)，比如搬磚、拿快遞、操作機(jī)器等，這時(shí)它才具備提升生產(chǎn)力的價(jià)值。

人形機(jī)器人的意義：將改變?nèi)祟惣彝?、社?huì)現(xiàn)狀

馬斯克表示，“擎天柱”的第一批機(jī)器人服務(wù)于危險(xiǎn)、無(wú)聊、重復(fù)的工作或人們不想做的工作，主要是面向企業(yè)端的應(yīng)用；第二批為大規(guī)模使用的機(jī)器人，讓機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)世界中導(dǎo)航，沒(méi)有明確的指令下做有用的事情；第三批是預(yù)計(jì)不到10年后，讓人們可以在家里使用的機(jī)器人。

從機(jī)器人制造成本來(lái)看，根據(jù)Ofweek數(shù)據(jù)，2021年工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成中，核心零部件減速器、伺服電機(jī)、控制器成本分別占比35%/15%/15%。

東吳證券認(rèn)為，雖然人形機(jī)器人相比工業(yè)機(jī)器人擁有更高級(jí)的智能感知系統(tǒng)(包括環(huán)境感知+人機(jī)交互)，但其運(yùn)動(dòng)控制層面成本占比與工業(yè)機(jī)器人類似。按照該比例對(duì)核心驅(qū)動(dòng)部件的空間進(jìn)行預(yù)測(cè)，2025年伺服電機(jī)、減速機(jī)、控制器的增量空間分別為170、399、170億元。

未來(lái)，如果人形機(jī)器人能夠進(jìn)入家庭，所帶來(lái)的想象空間和撬動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益將更為巨大。

“功能達(dá)到、價(jià)格合適，人形機(jī)器人的市場(chǎng)空間非常驚人。”沈陽(yáng)表示，以中國(guó)為例，每個(gè)家庭買一臺(tái)，4億個(gè)家庭，15萬(wàn)元一臺(tái)的話，就是60萬(wàn)億元，“這是一個(gè)前所未有、超越一切行業(yè)的市場(chǎng)?！?

他認(rèn)為，創(chuàng)新從0到1最難，因?yàn)槭袌?chǎng)不知道能否成功，但只要有人做出來(lái)，將促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，大部分互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司都會(huì)投入人形機(jī)器人行業(yè)，未來(lái)每個(gè)家庭至少買一個(gè)人形機(jī)器人。

東吳證券在研報(bào)中表示，短期家務(wù)場(chǎng)景的人形機(jī)器人潛在市場(chǎng)空間達(dá)14萬(wàn)億元，中期商業(yè)服務(wù)場(chǎng)景和“非結(jié)構(gòu)化”場(chǎng)景的工業(yè)應(yīng)用，潛在市場(chǎng)空間達(dá)25萬(wàn)億元，長(zhǎng)期進(jìn)入情感、陪伴場(chǎng)景，潛在市場(chǎng)空間達(dá)31萬(wàn)億元。

實(shí)際上，人形機(jī)器人更大意義在于它可能對(duì)當(dāng)前人類家庭和社會(huì)造成的沖擊和改變。

沈陽(yáng)告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者，人形機(jī)器人如果廣泛進(jìn)入家庭，并可以代替人進(jìn)行家務(wù)勞動(dòng)的話，將極大改變?nèi)祟惣彝ズ蜕鐣?huì)的面貌，比如替代做家務(wù)活的女性從而提升女性地位，“人形機(jī)器人可以理解成人類在孵化一個(gè)類似于自己的新物種，這是人類走向成熟的標(biāo)志，我想人類會(huì)進(jìn)入如同阿西莫夫所說(shuō)的機(jī)器人奴隸社會(huì)，人類將獲得更大的解放，擁有更大的自由，這是人類走向更高級(jí)社會(huì)階段的重要技術(shù)支撐?！?

對(duì)于“擎天柱”未來(lái)的想象空間，馬斯克認(rèn)為，解決機(jī)器人核心的智能和執(zhí)行器相關(guān)問(wèn)題，不斷進(jìn)化后，人形機(jī)器人既能非?！坝行А钡赝瓿扇蝿?wù)，也可以成為我們的伙伴。人們可以帶它出去吃喝玩樂(lè)、為它穿上各色服裝、選擇多種相處方式讓它形成獨(dú)特的性格。“我相信在每個(gè)人的創(chuàng)意下，將創(chuàng)造出繽彩紛呈的‘擎天柱’?！彼踔猎谏缃黄脚_(tái)發(fā)文稱，“自然而然的，我們將設(shè)計(jì)出一款貓女形態(tài)的人形機(jī)器人?！?

任賾宇表示，希望大家能以一顆包容的心態(tài)看待一個(gè)新的細(xì)分行業(yè)的發(fā)展，對(duì)“擎天柱”也是，對(duì)鐵大也是，“沒(méi)有什么新的工程技術(shù)是可以在1到2年一蹴而就的(不要高估技術(shù))，但如果把戰(zhàn)線拉長(zhǎng)到10-15年，那可能就會(huì)帶來(lái)翻天覆地的變化(不要低估技術(shù))?！?/p>

標(biāo)簽： 阿特拉斯 工業(yè)機(jī)器人