特斯拉版“擎天柱”呼之欲出 人形机器人距离现实有多远

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　本报记者 曲忠芳 李正豪 北京报道
　　继去年8月宣布进军机器人领域后，特斯拉（NASDAQ：TSLA）的首个人形机器人Tesla Bot原型机终于有了亮相的时间表。前不久，特斯拉官方在社交媒体中发布了一条“造人计划”视频，作为公司CEO的埃隆·马斯克表示，将在今年9月30日的特斯拉AI Day（即人工智能活动日）推出Tesla Bot原型机，以此证明“特斯拉不仅仅是一家汽车公司，而且是一家领先的人工智能公司”。
　　根据特斯拉方面及马斯克的介绍，特斯拉人形机器人被命名为Optimus，与好莱坞电影《变形金刚》中的汽车人领袖（中文名为“擎天柱”）同名。Optimus高1.72米，重量为56.6千克，身体由特殊材料制成，头部为可显示信息的屏幕，四肢共由40个电机控制实现平衡和敏捷动作，内置了特斯拉FSD（完全自动驾驶）芯片，并共用AI系统。根据特斯拉的计划，Optimus最早将于2023年开始生产。
　　《中国经营报》记者注意到，相比虚拟的聊天机器人、单一功能的送餐送物机器人以及各种机械臂，人形机器人似乎在大众认知中具有更高的关注度与期待值，而众多影视作品描摹的、具有高度智能水平的机器人角色也往往呈现出类人的形态。因此，当特斯拉入局人形机器人领域，再加上马斯克向来拥趸众多，在全球范围内引发了广泛的关注，甚至带动A股多家机器人公司股价上涨，业界寄望特斯拉开启人机交互的新时代。当然，也有不少人士对马斯克的言论持怀疑态度，认为人形机器人需要集成的技术众多，AI成熟度尚不足，距离真正落地商用还有较长距离。
　　特斯拉入局的商业逻辑
　　作为一家新能源汽车公司，特斯拉为什么要做人形机器人？针对这一问题，马斯克在接受采访时解释，自己花了不少时间才意识到，为了解决自动驾驶问题，需要解决现实中的人工智能问题。解决FSD的唯一方法是解决现实世界的人工智能和复杂的视觉问题。“如果你为汽车解决了AI问题，那汽车就是一个四轮机器人，你可以把它泛化应用到双足机器人上。”
　　在马斯克看来，从传感器和执行器的角度来看，制造一个人形机器人是有可能的，目前所缺少的要素有两点——足够的智能和扩大的生产规模，而“这是特斯拉非常擅长的两件事”，因此特斯拉只需要设计人形机器人所需要的专用驱动器和传感器就可以了。
　　按照特斯拉的规划，今年推出Optimus原型机，明年生产一批有用的成品，第一批产品主要用来填补劳动力缺口，执行那些危险、无聊、重复和人们不愿意做的工作。马斯克认为，两年后人形机器人的实用性将逐年快速增长，同时成本降低、生产规模扩大，“这将是一盘比汽车更大的棋”。
　　上海人工智能研究院技术总监沈灏向本报记者指出，人形机器人是大势所趋，在众多应用场景中，人们对机器人以类人形态来替代人抱有非常大的期望，因为人形机器人的类人操作可以解决很多复杂场景下的实际问题。而特斯拉可能正是看到了这样的趋势，选择了当下作为入局的合适窗口期。
　　根据中国电子学会测算，2021年世界服务机器人销售额将达146亿美元，年增长率达到32.2%，而中国是全球最大的供应国。目前世界范围广泛运用的机器人包括服务机器人和工业机器人，而人形机器人是服务机器人的技术升级。另据中国国际发展知识中心发布的《全球发展报告》，预计2020年至2025年间，全球范围内将有8500万个工作岗位将被机器替代。
　　谦询智能创始合伙人龚斌指出，从应用领域来看，人形机器人只要达到一定的技术参数，落地的空间是非常大的，人形机器人将会形成刚需。社会老龄化、劳动力短缺等问题作用下，机器人补充劳动力的趋势日益明显，从远期来看，机器人的市场规模将会数十倍于智能汽车，比新能源汽车的想象空间更大。
　　特斯拉Optimus能做什么？
　　对于特斯拉Optimus的应用前景，马斯克提到首先是从事生产制造，生产的第一批机器人是为那些危险、无聊、重复的和人们不愿意做的工作而设计的。而随着人形机器人未来实用性不断增加，最终的愿景在于让人们在家里使用机器人。
　　龚斌指出，工业领域的应用不难理解，特别是汽车产业链，并逐步延伸至整个工业的劳动替代或补充，其间会涉及二次开发、二次编程等商业模式。同时可以畅想下其在人们日常生活中的应用，比如现在家庭生活已有洗碗机、扫地机、炒菜机等所谓的“机器人”，但中间仍存在许多人力成本，而且不够智能，优势不明显。预计未来一两年内，人形机器人在算法层面可以实现扫地、做饭、洗衣服，以及养猫、遛狗、按摩等，如果再经过3~5年的训练时间，人形机器人或许可以照顾老人小孩包括喂奶粉、做护理等行为。
　　关于特斯拉Optimus的价格问题，马斯克透露，初期肯定会很贵，毕竟它是一项新技术、产量有限，但汽车的复杂度和成本要比人形机器人高，那么预计其成本将低于汽车，或者说至少与廉价汽车相当。“即使以5万美元起步，几年内也会降到2万美元或者更低的价格。”
　　本报记者了解到，世界上第一台人形机器人WABOT-1最早出现于1973年的日本早稻田大学，也就是说，人们对人形机器人的探索开发已经将近50年。2000年10月，由日本本田研制的仿人机器人ASIMO问世，直到2022年3月底ASIMO才正式退役，其间几经迭代升级。而最近几年里，更是涌现出了一些典型的人形机器人代表，比如2016年亮相的、由汉森机器人技术公司开发的类人机器人“索菲亚”，次年被沙特阿拉伯授予公民身份，成为历史上首个获得公民身份的机器人；2021年底，由英国科技公司Engineered Arts研发的人形机器人Ameca凭借苏醒后的表情引发全网震惊，它能够做出眨眼、目瞪口呆、思考等与人一样的逼真表情。除此之外，2021年9月，美国创业公司Agility Robotics旗下类人机器人Digit已在仓库中得到应用，2022年Digit已获得了亚马逊的投资。而国内的人形机器人领域已有优必选的Walker等出现。
　　要说在人形机器人领域关注度最高的“玩家”还要属波士顿动力公司。公开数据显示，波士顿动力公司起源于美国麻省理工学院，1992年成立，后于2013年12月被谷歌母公司Alphabet所收购，随后波士顿动力公司研制出一款电动液压机器狗Spot。2017年，波士顿动力公司被日本软银集团收入囊中；去年6月，现代汽车集团与软银集团宣布，前者完成了对波士顿动力公司80%股权的收购。人形机器人Atlas原型机在2009年就亮相，2013年时已经具备在艰苦条件下行走的能力，2017年经历几次迭代后，Atlas动作更加流畅，并且能够上台阶、后空翻等，随后几年里，Atlas学会了跑步、体操、翻滚、倒立、跳舞等技能。
　　总体来看，无论是Atlas，还是其他人形机器人，都还不能算作商业化的产品，整个人形机器人领域仍处于早期阶段。沈灏指出，人形机器人相对而言仍面临很大的挑战，无论是电池续航能力、力控能力、多关节协调控制能力等各方面能力，都需要长期的技术积累过程，总体技术难度较大，成本控制方面也需要适应市场化需求，所以目前商业化玩家相对较少，但相信在某个时间节点，还是会有不少头部玩家入局。
　　商业化仍需较长周期
　　商业咨询公司MIR睿工业发文指出，特斯拉Optimus要达到马斯克所说的突破至2万美元左右的成本，难度比较大。目前来看，特斯拉选择的技术路线还是会沿着传统电机驱动的路线走，电机驱动发展的时间比较长，技术比较成熟，相较于波士顿动力的Atlas人形机使用的液压驱动成本更低。据特斯拉方面公开的信息——机器人身上会装有40个控制不同功能的电机，按照市面上600元/个（功率较低产品）来计算，仅电机就至少要花费2.4万元人民币以上。
　　“实际上，单价远不止600元，这还没有计算软件系统和其他各种硬件装置。”MIR睿工业认为，细拆一个仿人机器人身上所需要的基本构造，除去一些软件装置如全自动驾驶计算机FSD进行行为决策与运动控制，Dojo超级计算机进行神经网络自动训练之外，硬件自研创新的空间并不大，预计特斯拉会采取与相关元器件厂商合作的方式，将之纳入自己的供应链中。
　　国产移动机器人公司优艾智合行业解决方案总监张明迪告诉记者，机器人是一个集成式的产品，牵涉的产业链较长，考验的是企业的技术把握和整合能力。特斯拉的长期愿景要将人形机器人做成家用服务机器人，需要解决的问题包括行走算法、手眼协调、AI芯片、电池、人机交互等方面。其中，特斯拉称使用汽车同款FSD芯片，但是家用场景相比工业制造更复杂，需要更全面的精准识别。

                               
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　　特斯拉的人形机器人目前在前期阶段，具体的技术参数及功能还有待9月底揭晓。就相关问题，记者联系采访特斯拉中国方面，其回应称暂未有更多信息透露。
　　龚斌指出，一般来说人形机器人具有五个系统：一是传动系统，比如谐波和RV减速机；二是伺服系统，里面包含伺服电机、编码器、控制主回路这些零部件；三是动力及热管理系统；四是控制系统；五是对环境的感知系统及语音/视觉多模态交互系统。从技术角度来讲，单一功能有可能落地并推动家用，复杂场景的功能成熟度有待考验，完全从驾驶场景移动到家庭环境场景，从产品分析上有一定难度，从机械结构上面来讲实现难度也不低。特斯拉机器人发布最主要的意图可能还是通过不同应用场景的导入，实现软件算力的快速迭代，形成数据的网络效应。
　　安信证券在研报中表示，特斯拉即将推出的人形机器人原型机，有望促使全球服务机器人产业加速发展，带动人机交互进入新时代，相关产业链的企业有望受益于产业趋势的演进。

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