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。北京時間10月1日，特斯拉于加州帕羅奧圖舉辦2022 AI Day活動。CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團(tuán)隊現(xiàn)身會場，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)隊初步開發(fā)的產(chǎn)品，其實際進(jìn)展不止于此，“擎天柱的產(chǎn)量應(yīng)該可以達(dá)到數(shù)百萬臺，預(yù)計它的價格比汽車便宜得多，最終價格將達(dá)到2萬美元以下，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，它的亮點在于和特斯拉FSD(完全自動駕駛)系統(tǒng)的初步結(jié)合所做的模擬仿真，這點比其他機(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，這并不妨礙特斯拉未來做得更好，此次發(fā)布會也將吸引更多優(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婷驳氖聵I(yè)?！?0月1日，清華大學(xué)新聞學(xué)院元宇宙文化實驗室主任沈陽接受新京報貝殼財經(jīng)記者采訪時表示。

值得注意的是，雖然在各項性能表現(xiàn)上相比技術(shù)領(lǐng)先的波士頓動力還有很大差距，但“擎天柱”的預(yù)計售價僅為波士頓動力Atlas(阿特拉斯)機(jī)器人的1%，如果該價格成為現(xiàn)實，無疑將能夠為人形機(jī)器人的市場打開想象空間。

“擎天柱”登臺亮相圖片來源：特斯拉官方提供

造車經(jīng)驗用于機(jī)器人工程技術(shù)硬核動態(tài)性能仍需加強(qiáng)

大幕拉開，一個人形機(jī)器人緩緩走出，它首先向觀眾揮了揮手，然后隨著音樂節(jié)奏簡單的搖擺著身體，雖然走路的姿勢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經(jīng)記者提供的資料，“擎天柱”身體共有28個自由度，采用彈簧負(fù)載設(shè)計與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，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，擁有11個自由度。而在“感官”上，在經(jīng)過完全自動駕駛能力系統(tǒng)的實際應(yīng)用驗證后，特斯拉的計算機(jī)視覺已可直接應(yīng)用于機(jī)器人。

知乎認(rèn)證為“小米科技高級硬件工程師”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+剛性金屬傳動+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)勢在于穩(wěn)定可控易實現(xiàn)，相對來說實現(xiàn)成本低，技術(shù)成熟，主要劣勢在于動態(tài)性能差，自重大，難以支撐高動態(tài)大幅度的運(yùn)動性能。

值得注意的是，特斯拉將不少造車的經(jīng)驗運(yùn)用在了“擎天柱”的設(shè)計上。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)，這也是借鑒了我們在汽車設(shè)計方面的經(jīng)驗?！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)用了其電動汽車電池的技術(shù)，實屬降維打擊?！痹谒磥恚厮估谝荒陼r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、雙目視覺等都在有限時間內(nèi)做得非常出色。但“擎天柱”在發(fā)布會上展現(xiàn)的運(yùn)動能力及控制算法非常初級和基本，“擎天柱”暫時還沒有對標(biāo)波士頓動力阿特拉斯的能力。

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算機(jī)采用了與特斯拉車輛相同的FSD電腦以及自動駕駛相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)場畫面展示了“擎天柱”在從事澆花、搬運(yùn)等工作時呈現(xiàn)的視野畫面與人類相似。

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

沈陽對貝殼財經(jīng)記者表示，“擎天柱”與FSD系統(tǒng)結(jié)合，通過對真實世界事物的三維感知，構(gòu)建三維虛擬時空場景做模擬仿真，再到真實世界里做實際的動作，這方面的實力應(yīng)該比其他機(jī)器人更強(qiáng)。

2萬美元價格是“噱頭”嗎？馬斯克能否成為機(jī)器人市場“攪局者”

馬斯克在現(xiàn)場給出了“擎天柱”落地、投產(chǎn)、廣泛應(yīng)用的時間表：2022年出原型機(jī)、2023年出有用的呈現(xiàn)(場景)、最快兩年能做到小規(guī)模應(yīng)用。貝殼財經(jīng)記者注意到，相比目前市面上研發(fā)時間動輒長達(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)器人包括波士頓動力的阿特拉斯、本田的ASIMO(阿西莫)、軟銀的Pepper(派博)、美國創(chuàng)業(yè)公司Agility推出的Digit和Cassie雙足機(jī)器人(尚無中文名)等。國內(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)實力領(lǐng)先的公司是谷歌投資的波士頓動力。

但人形機(jī)器人歷來售價不菲，本田阿西莫的單臺價值250萬美元，波士頓動力阿特拉斯的單臺價值為200萬美元，且并無商業(yè)化落地。Agility的Digit機(jī)器人售價25萬美元一套，2021年出貨量約為40到60臺，小米的鐵大售價預(yù)計在六十到七十萬元，但目前尚無法實現(xiàn)量產(chǎn)。

從這一角度考慮，“擎天柱”號稱低至2萬美元的售價僅為阿特拉斯的1%，這在人形機(jī)器人市場上將極具競爭力。

沈陽認(rèn)為，如果擎天柱最簡單化的版本價格能在15萬元人民幣左右，市場競爭力將非常驚人。據(jù)他透露，國內(nèi)有企業(yè)研發(fā)的雙足行走人形機(jī)器人成本價約在50萬元，這一價格屬于手工組裝的價格，未來如果大規(guī)模生產(chǎn)，價格降至30萬元左右是有可能的，但要達(dá)到15萬元，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，對于“擎天柱”是否能夠達(dá)到如此低廉的價格也存在質(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，但低于資本市場預(yù)期，嚴(yán)重落后于公眾預(yù)期，“目前我認(rèn)為沒有到量產(chǎn)的階段，2萬美元的售價也大概率是個噱頭。”

此外，相對于已經(jīng)投入實際生活并產(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)水平也與實際應(yīng)用存在差距。

對此，沈陽在接受貝殼財經(jīng)記者采訪時表示，人形機(jī)器人能夠商業(yè)化需要具備兩個特征：一是不容易損壞，這有繼續(xù)使用AGV(自動導(dǎo)航運(yùn)輸車)輪式操作和讓人形機(jī)器人“走起來”兩種方案，而真的讓它“走起來”，只有百萬步摔一跤才能夠接受，這需要比較長的時間。二是人形機(jī)器人能夠在人工不太干預(yù)的情況下完成某項特定任務(wù)，比如搬磚、拿快遞、操作機(jī)器等，這時它才具備提升生產(chǎn)力的價值。

人形機(jī)器人的意義：將改變?nèi)祟惣彝?、社會現(xiàn)狀

馬斯克表示，“擎天柱”的第一批機(jī)器人服務(wù)于危險、無聊、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)實世界中導(dǎo)航，沒有明確的指令下做有用的事情；第三批是預(yù)計不到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)動控制層面成本占比與工業(yè)機(jī)器人類似。按照該比例對核心驅(qū)動部件的空間進(jìn)行預(yù)測，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，如果人形機(jī)器人能夠進(jìn)入家庭，所帶來的想象空間和撬動的經(jīng)濟(jì)效益將更為巨大。

“功能達(dá)到、價格合適，人形機(jī)器人的市場空間非常驚人?！鄙蜿柋硎?，以中國為例，每個家庭買一臺，4億個家庭，15萬元一臺的話，就是60萬億元，“這是一個前所未有、超越一切行業(yè)的市場?！?

他認(rèn)為，創(chuàng)新從0到1最難，因為市場不知道能否成功，但只要有人做出來，將促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，大部分互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司都會投入人形機(jī)器人行業(yè)，未來每個家庭至少買一個人形機(jī)器人。

東吳證券在研報中表示，短期家務(wù)場景的人形機(jī)器人潛在市場空間達(dá)14萬億元，中期商業(yè)服務(wù)場景和“非結(jié)構(gòu)化”場景的工業(yè)應(yīng)用，潛在市場空間達(dá)25萬億元，長期進(jìn)入情感、陪伴場景，潛在市場空間達(dá)31萬億元。

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

沈陽告訴貝殼財經(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)勞動的話，將極大改變?nèi)祟惣彝ズ蜕鐣拿婷玻热缣娲黾覄?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，我想人類會進(jìn)入如同阿西莫夫所說的機(jī)器人奴隸社會，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社會階段的重要技術(shù)支撐?！?

對于“擎天柱”未來的想象空間，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、為它穿上各色服裝、選擇多種相處方式讓它形成獨特的性格?！拔蚁嘈旁诿總€人的創(chuàng)意下，將創(chuàng)造出繽彩紛呈的‘擎天柱’。”他甚至在社交平臺發(fā)文稱，“自然而然的，我們將設(shè)計出一款貓女形態(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)看待一個新的細(xì)分行業(yè)的發(fā)展，對“擎天柱”也是，對鐵大也是，“沒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)線拉長到10-15年，那可能就會帶來翻天覆地的變化(不要低估技術(shù))?！?/p>

標(biāo)簽： 阿特拉斯 工業(yè)機(jī)器人