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特斯拉即将發布首款人(rén)形機(jī)器(‍®qì)人(rén)，Tesla Bot再度掀起熱(rè)潮

日(rì)期：2022/07/14 來(lái)源：澎湃

原創 shanshan 機(jī)器(qì)之能(néng)Tesla Bot的(de)到(dào)來(lái)或将開(€δ♦kāi)啓AI新紀元。

撰文(wén) | shanshan

日(rì)前，馬斯克在推特上(shàng)表示，人(rén)形機(jī)器(q↑∏←ì)人(rén)Tesla Bot Optimus(擎天柱)原型機(jī)即✘Ω将現(xiàn)身(shēn)9月(yuè)30日(rì§‌∏)的(de)特斯拉人(rén)工(gōn ®≈'g)智能(néng)（AI）日(rì)，并且暗(àn)示這(zhè)次的(d>↔λ∏e)特斯拉AI日(rì)将是(shì)令人(rén)震撼的(de)。

Tesla Bot的(de)發布更多(duō)展現(xiàn)出特斯拉已經成為←≈₹(wèi)了(le)一(yī)家(jiā)由“自(z♦♥ì)研芯片+自(zì)研算(suàn)法”驅動的(de)人(rén)λ✘♥¥工(gōng)智能(néng)公司。

01 “擎天柱”即将發布

在2021年(nián)的(de)Tesla AI∑©÷α Day上(shàng)，馬斯克公布了(le≠∑$)人(rén)形機(jī)器(qì)人(ré♥π&n)Tesla Bot(Optimus)×的(de)概念。近(jìn)期，馬斯克又(yòu)将原計(jì)劃8月(yuπ‍è)19日(rì)舉辦的(de)特斯拉AI日(rì)，改為(w§≤èi)9月(yuè)30日(rì)舉辦，因為(wèi©∑₽)屆時(shí)将發布Optimus(“擎天柱”)原λ&φ型機(jī)。

“擎天柱”（Optimus）最早将于2023年(nián)開(kāiΩ✘ε)始生(shēng)産，将用(yòng)來(lái)填補勞動力缺口₹γ✔ε，執行(xíng)危險、重複或太無聊而人(rén)們不(bù)願意從(có✘¶λ ng)事(shì)的(de)工(gōng)作(≈₩zuò)。

從(cóng)公布的(de)參數(shù)看(kàn)，特斯拉O✘÷δptimus人(rén)形機(jī)器(qì)人(rén)主要(yà∏&o)配置:

⚫身(shēn)高(gāo)5尺8寸(約1.7γπ"•3米)，頭部帶有(yǒu)顯示屏，用(yβ↕₽òng)以展示信息

⚫采用(yòng)Autopilot的(de)攝像頭作(zu¥↕∑ò)為(wèi)視(shì)覺感知(zhī)傳β¥™感器(qì)，共八個(gè)攝像頭

⚫采用(yòng)FSDComputer作(zuò)為(wèi)計(jì♦$♣)算(suàn)核心

⚫脖子(zǐ)、胳膊、手、腿、軀幹累計(jìΩε)搭載了(le)40個(gè)機(jī)電(diàn)傳動器(qì)§£

⚫搭載多(duō)相(xiàng)機(jī)神經網絡、基于神經網絡的§α(de)規化(huà)、自(zì)動标記、算(suàn)法訓練等

⚫以輕量材料打造，最高(gāo)時(shí)速達5英裡(lǐ)/小(♥πxiǎo)時(shí)

據稱，這(zhè)款機(jī)器(qì)人(×↔rén)将複用(yòng)特斯拉在自(zì)動駕駛領域‍σ∑的(de)技(jì)術(shù)，有(yǒu)望采用(yòng∞ γ↑)特斯拉FSD的(de)計(jì)算(suàn)模組和(hé)λε方案。根據馬斯克的(de)說(shuō)法，想要(yào)解決自(zì)動駕駛≥✘問(wèn)題，需要(yào)先解決真實世界的(de)人(rén)工(g÷<ōng)智能(néng)，因此從(cóng)産品的(de)角度&Ωβ來(lái)看(kàn)，在人(rén)形機(jī)器(qì)人(rén✘β)上(shàng)，其運用(yòng)了(le)特斯拉最先÷≠✘≠進的(de)AI技(jì)術(shù)也(yě)不(bù)足為•φ₩(wèi)奇。特斯拉自(zì)研了(le)服務于自(zì)動駕✔•駛的(de)超級計(jì)機(jī)—Dσ≥ojo，以及自(zì)研的(de)AI訓練芯片D1。作(zu ☆ ò)為(wèi)Dojo架構的(de)重要(®σ£yào)組成部分(fēn)，D1芯片采用(yòng)7納米制σ®≤€(zhì)造工(gōng)藝，處理(lǐ)能(néπ♣ng)力為(wèi)每秒(miǎo)1024億次。由于每個(€"♣gè)D1芯片之間(jiān)都(dōu)是(shì)™↕無縫連接在一(yī)起，相(xiàng)鄰芯片之間(jiān)的(£¥•de)延遲極低(dī)，訓練模塊最大(dà)程度上(shàng)∞ ↓實現(xiàn)了(le)帶寬的(de)保留，配合特‍¥÷Ω斯拉自(zì)創的(de)高(gāo)帶寬、低(dī>£Ω)延遲的(de)連接器(qì)，算(suàn)力高(gāo)達9PFL<∑OPs(9000萬億次)。特斯拉的(de)FSD無論是(shì)在感知(Ω$✘✔zhī)還(hái)是(shì)在認知(zhī)決策的(¶γ•de)過程中，均需要(yào)用(yòng)到(dào)≠&λ人(rén)工(gōng)智能(néng)÷♣ 算(suàn)法的(de)輔助。在感知(zhī)方面 ↑♥ ，FSD搭載了(le)基于神經網絡的(de)Telsa Vision視★≤€ε(shì)覺處理(lǐ)工(gōng)具，實←↕✘現(xiàn)對(duì)行(xíng)車(chē)環境的(de)解構∑Ω 分(fēn)析。在分(fēn)析決策方面，特斯拉也(yě)引入了(l★γ∑£e)強化(huà)學習(xí)的(de)算↔∑←σ(suàn)法，利用(yòng)性能(néng)的(de)提升。

随著(zhe)特斯拉人(rén)形機(jī↕★→)器(qì)人(rén)預期發布原型機(jī)，未來(lái)特斯 Ω拉有(yǒu)望升級為(wèi)兩大(dà)核心産品線:Mode&₽©l系列電(diàn)動車(chē)和(hé)O♥₩£™ptimus系列機(jī)器(qì)人(réβ ↕n)，馬斯克表示“擎天柱的(de)價值将超越特斯拉的( Ωε¶de)電(diàn)動汽車(chē)和(hé)全自(≥> zì)動駕駛汽車(chē)業(yè)務”。

可(kě)以預見(jiàn)的(de)是(shì)，人(rén)形機(jī♣≈σ)器(qì)人(rén)的(de)高(gāo)适配∞♣性可(kě)以打通(tōng)工(gōng)業(yè)、商用(yòng)、家(♦∏ jiā)用(yòng)場(chǎng)景限制(zhì)，整☆®♣↔合各類應用(yòng)的(de)市(shì)場(chǎng)空(kōng)間φ<(jiān)，有(yǒu)望成為(wèi)繼PC、手機÷ (jī)、智能(néng)電(diàn)動車(chē)>♣σ™之後的(de)新一(yī)代智能(néng)終端。

02 人(rén)機(jī)交互進入新時(s↑αhí)代

人(rén)形機(jī)器(qì)人(r±εén)的(de)發展曆史可(kě)以追溯到(dào)15世紀末的(•♣✔✘de)達·芬奇時(shí)代，那(nà)是(shì)由達·芬奇繪•★←制(zhì)的(de)一(yī)份古老(lǎo)“類人(™δσ>rén)機(jī)器(qì)人(rén)設計(♠∑jì)草(cǎo)圖”——一(yī)個(gè)↕¥∞靠風(fēng)能(néng)和(hé)水(shu≤↓σǐ)力驅動的(de)“機(jī)器(qì)武士”，由此啓發了(le)人(€≈rén)類對(duì)于研制(zhì)“人(rén)形機(jī)器(qì)$≈人(rén)”的(de)幻想。

1927年(nián)，美(měi)國(guó)西(xī)屋公司制 ☆↕(zhì)造了(le)世界上(shàng)第一(♣→♥yī)台人(rén)形機(jī)器(qì)人(rén)“Televox”，雖不φ™α(bù)能(néng)走動，但(dàn)可(kě)以擡起接收器(qì≤¥)以接聽(tīng)電(diàn)話(huà)，并根γ≥©據接收到(dào)的(de)信号通(tōng)過操作(zuò)開(kā←→Ωi)關來(lái)控制(zhì)簡單的(de)過程，↓σπ✔此外(wài)其還(hái)能(néng)回答(dá)一(yε↓ī)些(xiē)問(wèn)題。

1937年(nián)，西(xī)屋公司在此基礎上(shàng)制(z★↔φhì)造出“摩托人(rén)Elektro”，被認為(wè πi)是(shì)真正的(de)第一(yī)個(π¶gè)類人(rén)機(jī)器(qì)人(rén)。Elektro身(sh♣®§ēn)高(gāo)210厘米，體(tǐ)重超過↑✔®120公斤，能(néng)夠執行(xíng)26種不€≤(bù)同的(de)日(rì)常活動，包•≈括醒來(lái)，交談，計(jì)數(shù)和(hé)吸煙<≥"σ(yān)。

1961年(nián)，第一(yī)台數(shù®₩)字化(huà)和(hé)可(kě)編程的(de)機(jī)器(qì)人©★≠✘(rén)Unimate被安裝在通(tōng)₽©←$用(yòng)電(diàn)機(jī)裝配線上(shàng)，成為¥←₩≤(wèi)當今仍在裝配線中使用(yòng)的(de)許多(duō)工(gōng♣↑)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)的(de)基礎。

1972年(nián)，早稻田大(dà)學研制(zhì)出WABOT§₩∞§-1機(jī)器(qì)人(rén)，是(shì★ ")世界上(shàng)第一(yī)台全尺寸人(rén)形¥φ機(jī)器(qì)人(rén)。它能(néng)夠用(yòng€δ₽★)日(rì)語交流，導航房(fáng)間(jiān)并抓握和(↑β hé)運輸物(wù)體(tǐ)。後來(lái)的(de)W‍★×•ABOT-2能(néng)夠讀(dú)取♦¥≈樂(yuè)譜并彈奏電(diàn)子(zǐ)鍵盤。

2000年(nián)以來(lái)，人(rén)形機(jī)器(qì ↕)人(rén)的(de)發展方向逐步成熟。φ☆₹從(cóng)技(jì)術(shù)及産¥£↑✘品的(de)成熟來(lái)看(kàn)，波士頓動£πδφ力是(shì)行(xíng)業(yè)內(nèi)的(de)領導者。

2005年(nián)，波士頓動力為(wèi)美(měi)國(guó)↑€軍隊研究設計(jì)了(le)四足機(jī)器(qì)人(rén)Bi₽Ω£≠gDog，此後，其又(yòu)研發出适用(y∞∑òng)于物(wù)流場(chǎng)景的(de≠✔)HANDLE，以及機(jī)器(qì)狗SpotMini。2019年φ₽"☆(nián)其展示的(de)最新版本的(de)人(rén)形‌δ∞→機(jī)器(qì)人(rén)Atlas已經具備相(xiànπΩ₩<g)當成熟度，能(néng)夠在有(yǒ↕♣≈≥u)限的(de)空(kōng)間(jiān)內(nèi)完成較為( •wèi)複雜(zá)的(de)工(gōng>∏)作(zuò)。

我國(guó)的(de)第一(yī)台人(rén)形機(jī)器(qì)人(>'£®rén)問(wèn)世于2000年(nián)，國(guó)防科(k♥←↔‌ē)技(jì)大(dà)學成功研制(zhì)了(le)我國(guó)第₹₹↕¶一(yī)台仿人(rén)型機(jī)器(qìβ )人(rén)“先行(xíng)者”，有(yǒu)一(yī)定的(de)‌γ語言功能(néng)，可(kě)以動态步行(xíng)。

發展至今，國(guó)內(nèi)在人(rén)形機(jī)器(qγ♣αì)人(rén)的(de)研發已有(yǒu)長(cháng)足進步。2021年↑εδλ(nián)，優必選發布了(le)中國(€♥α¥guó)首款可(kě)商業(yè)化(huà)的(de)大(dà)型雙足☆ 仿人(rén)型服務機(jī)器(qì)人(rén)Walker X，應₹¶Ω₩用(yòng)場(chǎng)景包括科(kē)®δε→技(jì)展館、影(yǐng)視(shì)綜藝、₽ 商演活動、政企展廳等。同年(nián)3月(yuè)，北(běi€<‌→)京鋼鐵(tiě)俠科(kē)技(jì)中标國(guó)家(ji™Ωδā)機(jī)器(qì)人(rén)宇航員(yuán)項目×'π——北(běi)京控制(zhì)工(gōng)程研究所空(kōn∑£πΩg)間(jiān)仿人(rén)智能(néng)操控系統，将雙☆↔&足大(dà)仿人(rén)機(jī)器(↕$∞qì)人(rén)的(de)應用(yòng)場(chǎng✔★✘♣)景拓展到(dào)航天領域。

我國(guó)機(jī)器(qì)人(rén)>←∞産業(yè)目前正處于快(kuài)速發展階段，但(dà→$n)由于國(guó)內(nèi)相(xiàng)關科(kē)研理(l↑¶ΩΩǐ)論與制(zhì)造工(gōng)藝起步較晚，相(xiàng)對(duε≠ì)于發達國(guó)家(jiā)仍存在一(yī)定的→✘α∏(de)差距。此外(wài)，在行(xíng)業(yè)标準&ε的(de)制(zhì)定、相(xiàng)關配套設施的(de)☆↓建設以及本土(tǔ)品牌競争力的(de)提升等方面，我國(guó✘δ )機(jī)器(qì)人(rén)産業(α>yè)仍有(yǒu)較大(dà)的(de)發展空(kōng)間(j←"iān)。03 核心零部件(jiàn)是(shì)機(jī)器(qì)人(r✘ε™én)的(de)關鍵

在所有(yǒu)機(jī)器(qì)人(rén)的(de)研發∞∏中，人(rén)形機(jī)器(qì)人(rén)的& (de)挑戰難度是(shì)業(yè)界公認最高γ≥★♥(gāo)的(de)。

從(cóng)目前特斯拉公布的(de)應用(yòng)範圍"Ωδ£來(lái)看(kàn)，人(rén)形機(jī)器(qì)人(r☆∏©≥én)為(wèi)服務機(jī)器(qì)人(rén)的₹✘π(de)技(jì)術(shù)升級，涉及'¥φ到(dào)自(zì)動駕駛、視(shì)覺導航、傳 &✘感器(qì)技(jì)術(shù)等多(duō)種技(jì♣λ)術(shù)融合，機(jī)械産業(yè)鏈方面主要(yào)涉及← 到(dào)伺服電(diàn)機(jī)、減速機(jī)、控制(z★£>★hì)系統、驅動器(qì)與機(jī)器(qì)視(s♦ ≠hì)覺等方面。機(jī)器(qì)人(rén)産業(yè)鏈主要(yào)分(fē♣☆≈₹n)為(wèi)上(shàng)遊核心零部件(jiàn)研發與生(shēn↑↑g)産、中遊本體(tǐ)制(zhì)造和(hé)系統集成，以及下δ≠ (xià)遊各行(xíng)各業(yè)的(de)具體(tǐ)應用π₩×π(yòng)等三方面。

其中，減速器(qì)、伺服電(diàn)機(jī)、控制(zhì)器★↔(qì)等核心零部件(jiàn)是(shì)整個(gè)機♣ (jī)器(qì)人(rén)産業(yè)的(de)ε₩核心壁壘，也(yě)是(shì)産業(yè)鏈<‍中成本占比、附加價值最高(gāo)的(de)部分(f₽←ēn)。

減速器(qì)主要(yào)用(yòng)于機→∞(jī)器(qì)人(rén)各個(gè)關節，負責将伺服電(di↓ Ω<àn)機(jī)輸出的(de)高(gāo)速運轉動力轉化(huà)為(™✘<wèi)低(dī)轉速、高(gāo)轉矩的(de)運動。因此人(rén)β ±€形機(jī)器(qì)人(rén)若要(yào)實現(xi£$∑±àn)接近(jìn)人(rén)體(tǐ)的(de)活動自(zì)由度，則減'₩速器(qì)用(yòng)量将數(shù)量級增長(cháng)。✘→"☆

按照(zhào)傳動原理(lǐ)的(de)不(bù)同，機∞™(jī)器(qì)人(rén)專用(yòng)減速器←α≈£(qì)可(kě)分(fēn)為(wèi₩÷•)RV減速器(qì)和(hé)諧波減速器(qìα± )兩種。當前，我國(guó)精密減速器(qìα↕)嚴重依賴進口，國(guó)産廠(chǎng)商仍處于生(shēng)₩ε±&産技(jì)術(shù)不(bù)斷成熟完善的(de)階♦ ♥✔段。根據MIR DATABANK數(shù)據顯®ε示，目前全球約75%的(de)精密減速器(qì)市(shì)場("♠chǎng)被日(rì)本的(de)納博特λ ≈♦斯克和(hé)哈默納科(kē)占領。其中，納博π↕特斯克生(shēng)産RV減速器(qì)，約占60%Ω±∞♥的(de)份額;哈默納科(kē)生(shēng'¥←↕)産諧波減速器(qì)，約占15%的(de)份額。

伺服系統是(shì)機(jī)器(qì)人(ré‌≈n)的(de)動力系統，負責驅動機(jī)器(qì)人(rén≠→")的(de)運動，由伺服驅動器(qì)和(hé)↑©♣ 伺服電(diàn)機(jī)組成。其中，伺服驅動器φ ♣(qì)負責位置、速度、轉矩等各項控制(zhì)；伺&<ε∏服電(diàn)機(jī)是(shì)伺服系↕♦α統中控制(zhì)機(jī)械元件(jiàn)運轉的 ∑&(de)發動機(jī)，将接收到(dào)的(d←φ€e)電(diàn)壓信号轉化(huà)為(δ©wèi)轉矩和(hé)轉速，以驅動控制(zhì)對(duì)象。國(g<♦↓uó)産伺服廠(chǎng)商在産品性能(néng)、尺寸等指标₹γ®上(shàng)正在努力趕超國(guó)際先進水(sh‍βuǐ)平，同時(shí)國(guó)産品牌擁有(yǒu)更低(dī)的(de)★♠銷售價格，性價比優勢不(bù)斷凸顯。

控制(zhì)器(qì)作(zuò)為(wèi)機(jī)器‍Ω₩(qì)人(rén)的(de)心髒，負責規劃機♠ (jī)器(qì)人(rén)的(de)運動方式，通( ∏ tōng)過硬件(jiàn)和(hé)軟件(jiàn)發布并傳遞動作(zuò™®∑<)指令，控制(zhì)機(jī)器(qì)人(rén)♥→的(de)運動位置、姿态、軌迹和(hé)操作π☆(zuò)順序等，保證機(jī)器(qì)人(rén)系統的(de)正↑₽™常運行(xíng)，使機(jī)器(qì)人(r↔≤én)達到(dào)所要(yào)求的(de)技(jì)術(shπ←αù)指标。目前，ABB、KUKA、新松、新時(sh®✘ε♠í)達等國(guó)內(nèi)外(wài)各大(dΩ®€☆à)機(jī)器(qì)人(rén)廠(chǎng)商的(de)控制×↓(zhì)器(qì)均為(wèi)在通(tōng)用(yòng)的(₹™de)多(duō)軸運動控制(zhì)器(qìγ ®)平台基礎上(shàng)進行(xíng)自(zì)主≠研發。

機(jī)器(qì)人(rén)常被各國(guó)視(sh±↓★♥ì)作(zuò)衡量國(guó)家(jiā)創新水(shuǐ×Ω)平、産業(yè)能(néng)力的(de)标志(zhì)，人δ≥(rén)形機(jī)器(qì)人(rén≠☆)更被譽為(wèi)機(jī)器(qì)人(ré✘±₽÷n)皇冠上(shàng)的(de)明(míng)珠。特斯拉人 ✘ε₹(rén)形機(jī)器(qì)人(rén)的(de)推出，有(yǒu)望促¥使全球服務機(jī)器(qì)人(rén)産業(yè)加速發展。≈'₽

04 市(shì)場(chǎng)空(kōng)間(jiā÷δn)可(kě)達百萬級别

特斯拉Optimus價格有(yǒu)望步入量産級，人(rénΩ )形機(jī)器(qì)人(rén)打開(k✘©>→āi)全球萬億級藍(lán)海(hǎi)市(shì)場(chǎn¥♣g)。根據馬斯克在2022年(nián)4月β↑(yuè)的(de)TED演講中透露，Optimus單價将☆≤“不(bù)會(huì)高(gāo)得(de)恐怖，或許會(huì)比★≈β一(yī)輛(liàng)車(chē)的(de)價格更低γα±(dī)”，與馬斯克對(duì)話(huà)的(de)主持人(ré☆±σ<n)Chris Anderson以2.5萬美(měi)金(jīn)左≈Ω>↑右(約16.75萬人(rén)民(mín)币)價格為(wèi)例進行 ≥♣(xíng)討(tǎo)論，給出了(le)一(≤♥α→yī)個(gè)可(kě)供參考的(de×$)價格區(qū)間(jiān)。

考慮到(dào)特斯拉汽車(chē)在中國(g∏‌☆uó)的(de)售價最低(dī)為(wèi)3÷>↕0萬元左右，Optimus機(jī)器(qì)人(rén✘→∑")的(de)單體(tǐ)價格大(dà)體(tǐ)将位于17↕¥-30萬元之間(jiān)。這(zhè)一(yī)÷‌價格區(qū)間(jiān)相(xiàng)對(duì)波士頓機(jī)器(q×♥ì)人(rén)顯著更低(dī)，Optimus有™₹β®(yǒu)望進入家(jiā)務、快(kuài)遞、工(gōng)業δ(yè)生(shēng)産等各類消費(fèi)級與商用(yòng)級•δ≠場(chǎng)景。

根據麥肯錫全球研究院發布報(bào)告，預計(jì)到(dào)203→£0年(nián)，全球将有(yǒu)15%的∑¶δ(de)勞動力比率将被機(jī)器(qì)人(rén)替代。其中印度、中國(g&&‌uó)、美(měi)國(guó)、德國(guó)替代γ₽ §比率分(fēn)别為(wèi)9%、16%、23%、24%。然♣ε而，并非所有(yǒu)機(jī)器(qì)人(rén)均需要(yào)做(zπα×uò)成人(rén)形。根據應用(yòng)場≥α(chǎng)景，服務機(jī)器(qì)人(✘∑©rén)、特種機(jī)器(qì)人(rén)中部分(fēn)機(jī)€♣→γ器(qì)人(rén)适合制(zhì)造成人(rén)形。

按照(zhào)單個(gè)機(jī)器(qì)人(rén)價格1♣±6.72萬元人(rén)民(mín)币計(jì)算(suàn)，預計(jì)到δ∑€β(dào)2023年(nián)全球人(rén)形機(jī)器(qì)φ±人(rén)年(nián)市(shì)場(chǎng)規模将達Ωβ∏π到(dào)365億元，到(dào)2025年(nián)、2030年(σλnián)分(fēn)别達到(dào)3908億元、1.↑∏9萬億元。其中，預計(jì)我國(guó)人(rén)形機←₩ &(jī)器(qì)人(rén)年(nián)市(sφ×hì)場(chǎng)規模到(dào)2025年(ni♥£≠án)、2030年(nián)将分(fēn)别達到(dào)754億β↔ ♦元、3762億元。當前，機(jī)器(qì)人(rén)在工(gō♠♣ng)業(yè)生(shēng)産與日(rì)常生(s•<hēng)活中肩負起越來(lái)越多(duō)的(de)工(gōng)•®種、承擔起越來(lái)越多(duō)的(de)角色，其重要£★(yào)性不(bù)言而喻，未來(lái)機(jī)器(qì)人(ré>✘n)産業(yè)會(huì)繼續快(kuài)速發展，但(dà ₩n)要(yào)達到(dào)大(dà)規模商用(yòng)，還(hái¥"↑±)有(yǒu)諸多(duō)痛點需要(yào)解決。資料來(lái)源：