科技日報記者 劉垠
美國當地時間9月30日（北京時間10月1日），特斯拉舉辦2022 AI Day活動。特斯拉CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團隊現身會場，帶來了Tesla Bot人形機器人“Optimus”原型機的全球首秀。馬斯克透露，該機器人產量應該可以達到數百萬臺，預估機器人最終價格將在2萬美元以下。他還預測，3-5年間Optimus即可量產上市。
“今天是我們第一次將Tesla Bot展現給世人，準備好了嗎？”在馬斯克的話音中，Optimus原型機重磅登場，轉身、停止、揮手問候等流暢動作引得觀眾歡呼。
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這是Optimus第一次在無人操作的情況下自主行走，特斯拉沒有為它安裝外殼，而是直接將內部構造呈現出來，關節、骨骼、電纜等設備清晰可見，直觀展示每個動作細節。特斯拉還在視頻中展現了現實中Optimus的使用場景。辦公室內，它靈活地提起水壺澆花、雙手搬運物料至目標位置、準確定位周圍人員并主動避讓。
特斯拉在機器人的內部結構設計上，基于對人體特征的洞察，深度思考各執行器與電力系統布局。機器人軀干處搭載了2.3kWh、52V電池包，高度集成了充電管理、傳感器和冷卻系統。“這意味著從傳感到融合、再到充電管理，都匯集到這一系統內，這也是借鑒了我們在汽車設計方面的經驗。”特斯拉工程師表示。
值得關注的是，Optimus身體共有28個自由度，采用了更加靈活的彈簧負載設計與6種類型執行器，關節采用仿生學關節設計，模擬人類關節與肌腱形態，手部則采用人體工程學設計，擁有11個自由度。而在“感官”上，在經過完全自動駕駛能力系統的實際應用驗證后，特斯拉強大的計算機視覺已可直接應用于機器人。
目前，Optimus已可完成行走、上樓梯、下蹲、拿取物體等動作，靈活的雙手得益于合理的手指關節設置，執行器既能夠承受約半噸重的鋼琴這樣的重物，也能完成輕薄物體抓取、操作機械裝置、復雜手勢等高精度動作。
行走，對于人類來說可能是再簡單不過的日常動作，機器人要實現穩定行走則充滿巨大挑戰。首先，特斯拉需要讓機器人具備物理層面的自我認知，保障運動能效、保持平衡以及迅速應對環境中的風險，同時也要兼顧四肢長度、重量等方面。“我們一直在從生物學中汲取更多靈感，”特斯拉工程師說，“而在運動、規劃和控制性上，我們在汽車領域已經積累了充分經驗，在機器人上得以應用。”
特斯拉還基于汽車安全模擬分析能力打造機器人安全性。在交通事故模擬中，特斯拉通過軟件優化和改進車輛潰縮、電池保護等提升安全表現，而在機器人設計上，特斯拉也以同樣的方式保障Optimus?保護自身和周圍人安全的能力。如在跌倒、碰撞等外部狀況下，機器人將采取和人類一致的決策——最大程度優先保障“大腦”安全，然后是軀干電池組的安全。
現場視頻中，特斯拉還展示了Optimus被工作人員用木棍戳刺上半身，但并未摔倒或長時間搖晃，僅稍微前傾后便穩住姿態，出色應對了挑戰。
“機器人需要有‘大腦’，也就是人工智能。”馬斯克說，在設計、訓練與制造Optimus的過程中，特斯拉大量應用了人工智能技術，并現場介紹了Optimus的中央計算機。
據悉，Optimus搭載與特斯拉車輛相同的FSD電腦以及Autopilot相關神經網絡技術，自動駕駛技術的研究成果也幫助特斯拉在人形機器人領域打下了堅實基礎。“特斯拉車輛已經安裝了FSD電腦，我們希望可以將自動駕駛經驗與人形平臺相結合。”特斯拉工程師表示，“但機器人的實際需求和形式都與汽車存在差異，所以我們還需要適當調整。”
馬斯克認為，解決機器人核心的智能和執行器相關問題后，還可進一步“錦上添花”。將來，Optimus既能非常“有效”完成任務，也可成為我們的伙伴。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。
（特斯拉供圖）
