特斯拉人形机器人擎天柱Optimus原型机正式亮相 售价不到2万美元

2022-10-01 15:26:10 来源: 网易财经

  特斯拉CEO马斯克启动2022年AI日活动,人形机器人擎天柱Optimus原型机正式亮相。特斯拉展示了人形机器人在汽车工厂搬运箱、浇水植物、移动金属棒的视频。

   特斯拉CEO埃隆·马斯克表示,人形机器人擎天柱Optimus未来的产量可以达到数百万台,预计价格比汽车便宜的多,可能不到2万美元。

  马斯克此前曾表示,特斯拉机器人最初的定位是替代人们从事重复枯燥、具有危险性的工作。但远景目标是让其服务于千家万户,比如做饭、修剪草坪、照顾老人等。马斯克认为,人形机器人会比汽车业务甚至FSD计划更有价值。他还透露,若未来两年内人形机器人擎天柱能够量产,在规模效应下,其成本比汽车还要低,售价或许为2.5万美元,也许在未来不到十年的时间里,人们就可以给父母买一个机器人作为生日礼物。

  中信证券研报指出,本次发布会的关注点在于FSD和Dojo项目进展,以及特斯拉机器人的功能展示、价格和量产计划及训练方法,预计特斯拉人工智能核心技术和终端机器人将协同发展,加速特斯拉由新能源车企向人工智能企业转型。

   马斯克的“擎天柱”背后,人形机器人正在开启新的商业入口

  文|陈根

  马斯克的"擎天柱"人形机器人即将亮相。据特斯拉官方宣布,特斯拉2022 AI 日将于10月1日(北美时间2022年9月30日)在加州帕罗奥图举行。

  自第一部《变形金刚》面世以来,电影中多个形象都受到了许多影迷的追捧,也因此衍生了不同的服务产品,如北京环球影视城就打造了威震天、擎天柱等机器人。但与北京环球影视城的威震天、擎天柱等机器人不同,马斯克的"擎天柱"并非是真人扮演的机器人,而是基于人工智能技术打造的真正的人形机器人。

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  马斯克的"擎天柱"

  早在上世纪,世上就已经有了人形机器人的探索与诞生。1927年,美国西屋公司就制造出了世界上第一台人形机器人,但这个机器人并不能实现行走功能,仅能抬起接收器接听电话。不过,直到1937年,西屋公司才研发出了能够执行26种不同日常活动的人形机器人。

  历经瑞典发明家、NASA公司、日本早稻田大学、美国西北太平洋国家实验室、本田、英国 Engineered Arts、美国敏捷机器人公司、国内优必选公司等多方的研究,人形机器人开始可以行走、语音、人脸识别、搬运物品、跳舞、跑步,具备越来越完善的功能。与此同时,人形机器人也越来越接近人类的五官构造,可以模拟复杂的身体运动与姿势,进行呼吸、出汗状态,还能保持人类皮肤表皮温度,所塑造的表情也更加真实。

  尤其是在今天,已经历经了数十年的发展的人形机器人,更是向着越来越完善化、拟人化、智能化的方向进发。在去年8月的特斯拉人工智能日上,马斯克就向全世界宣布了特斯拉要"造人"的消息。现在,在10月1日的新一届特斯拉AI日,这个特斯拉机器人就要正式亮相。

  根据预告,特斯拉机器人的身材苗条,身高约172cm,重量仅56.6kg,皮肤比人还光滑。但其头部配置了显示屏,能够展示信息,同时也配备了8个摄像头作为视觉感知器。为了更好地控制肢体躯干,擎天柱配备了40个机电传动器,双腿内含力量感应装置,移动速度可达8公里/小时,可负重20公斤的物品。

  并且,视觉和大脑是人形机器人的关键系统。对于此,特斯拉机器人将基于特斯拉的FSD(完全自动驾驶)的计算机模组和方案,面部采用了八个Autopilot 的摄像头,最远监测距离可达250米;"大脑"运用了特斯拉的超级计算机系统Dojo,通过AI大数据进行神经网络训练,其核心是算力极强、带宽超高的"D1"芯片,25个芯片组成一个训练单元,算力可达9千万亿次。

  且按照马斯克之前表示的,擎天柱单价不会高得离谱。实际上,在今年4月一次采访中,马斯克已经透露,特斯拉机器人预计售价2.5万美元(约合人民币17万元左右),可能比特斯拉汽车便宜得多。

  根据有关机构预测,擎天柱将会在2022年完工,于2023年投入第一版本,而与擎天柱相比,国内小米人形机器人CyberOne已早先一步于今年8月11日推出。不过CyberOne的中文名——铁大并没有那么好听。

  相较于擎天柱,CyberOne主要用于各类生活服务场景,高1.77米,体重52千克,能识别85种环境音以及6大类45种人类的情绪,但CyberOne的自由度仅21个,步行速度为3.6km每小时,而成本却达到了60-70万元,尚不能实现量产。可以说,小米的铁大——CyberOne在关节自由度、控制系统、步行速度等方面都还有很大的提升空间。除了小米之外,各大互联网大厂也纷纷入资机器人领域,如百度机器人平台ABC Robot、阿里、华为。

  除了特斯拉,以家电产品"出圈"的戴森也进入了人形机器人领域,目前已发布的是一款能拿起漂白剂、夹起盘子的机械臂。而戴森的愿景是,在未来10年内推出可以做家务的人形机器人。凭借在扫地机器人、吹风机和吸尘器等产品在家庭服务领域积累的经验和技术,戴森计划以自己的优势技术来打造一个家用保姆人形机器人。

  新的商业入口

  科技巨头们之所以会钟情的人形机器人,从根本上来说,是因为人形机器人所展现出来的不用怀疑的未来趋势。

  当前,机器人可以粗略的划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。其中,工业机器人指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复长时间作业;服务机器人是指在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的先进机器人;特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人。

  但不论是对于工业机器人,还是对于服务机器人来说,拥有人形的机器人,对于机器人行业的发展都是意义重大的。

  在工业机器人方面,目前,全球机器人发展已有超过半个世纪,但据IFR数据,2019年全球工业机器人保有量仅272万台,按照世界人口网数据2019年全球230个国家75亿人口计算,工业机器人的人均保有量仅为3.63台/万人。2019年,工业机器人受全球贸易摩擦升级影响,新安装量出现下滑,据IFR预计,到2022-2023年才可能恢复至疫情前水平。

  回顾过去几十年发展历史,工业机器人发展速度迟缓,除了受宏观经济影响外,还与其初级的智能水平、难以迁移的应用环境有关。传统工业机器人主要是解决传统制造业的效率问题,在静态、结构化、确定性的无人环境中完成重复性作业,其工作特点在于空间相对隔离、与人非接触、预编程或示教再现控制、需要外部安全保障。

  伴随制造业本身的升级和转型,小批量、多品种、短周期、个性化将成为新兴制造业的显著特点,因此,工业机器人的趋势也将是可融入人类生产与生活环境、与人优势互补、合作互助,进而成为具备可变作业能力的人类助手型机器人。机器人最终需要在人类所处的现实环境中工作。也就是说,开发人形机器人比修改整个环境显得更经济合理。

  毕竟,现代社会的环境是为人类自身设计的,比如走廊的宽度、阶梯的高度、扶手的位置和门把的位置等数不胜数的事物都要适合人的尺寸和运动,这些是社会建造过程中的沉没成本。因此,当机器人具有人的形状并能像人一样活动时,就不需要为机器人而改变人的环境。

  此外,人形机器人较其他服务机器人更容易被人们接受。按照"恐怖谷效应",在中等程度偏上的逼真性以前,无论是静态仿真物还是动态仿真物,人们对它的好感程度是随逼真性的提高而增加。也就是说,中等偏上程度的仿真时最受人们欢迎的,最能够赢得受众。

  在"恐怖谷理论"第一段曲线上升部分,人类与人形机器人更容易产生情感上的交流。人形机器人在外形和行为设计上模仿人类,具有手部、足部、头部和躯干等,容易获得人类好感、亲近感并能满足情感认同。并且它们与人类接近程度越高,被接受和认可的程度就越高,具有人的外形是机器人或许将会成为人类伙伴并为人们带来乐趣的非常重要的因数。

  可以说,人形机器人有望成为继手机、汽车后的又一入口,商业价值巨大。毕竟,虽然手机入口整合了通话、地图、工作、娱乐等众多功能,是各功能依托的总入口。但相较于手机,人形机器人功能显然更加全面,与人互动场景多元更加多元,并有望成为新的商业入口。

  还有什么未解的难题?

  不过,在人形机器人真正到来前,还需要面对诸多的障碍。

  仅从硬件层面来看,人形机器人都还有很长的一段路要走,因为人形机器人在硬件层面所牵涉到的很重要的一个问题,就是灵活性。

  一方面由于机器人是由机械零部件组装而成,而另外一方面这些机械零部件跟人体的骨骼与神经控制系统则不同,要想让人形机器人到达类人这样的灵活度。或者说至少要让人形机器人看起来像个人,那么要达到这样的效果,在硬件层面还需要很长的一段路要走。

  另外,在稳定性方面,人形机器人还要求机器人企业设定多级的稳定性策略,比如包括步态周期调整、脚底接触面调整、摔倒爬起机制等多个策略;在动作自然性方面,人形机器人需要通过动力学模型进行高维度动作探索;动作多样性方面,则需要通过模仿人的动作或参考人做动作的相关依据,促进人形机器人探索更多高难度动作。

  并且,人形机器人在AI算法与深度学习层面还需要更多的时间,至少从当前的人工智能技术层面来说,机器人要达到类人的层面,还需要更多的时间。因为当前的AI,在很大程度上还只能做一些数据的统计与分析,包括一些具有规则性的读听写工作,还不具备逻辑性、思考性,而在控制整个硬件躯体方面更是处于起步阶段。因为人体的神经控制系统是一个非常奇妙系统,是人类几万年来训练下所形成的,显然当前的人形机器人不论是在单纯的AI思考性方面,还是在与机器人硬件的协调控制方面,都还只是处于起步阶段。

  最后,人形机器人是充满巨大获利空间的,否则也不可能吸引到那么多优秀的厂商与投资者入场。当下,人形机器人的限制性条件一个是通用AI技术的发展,另一个还要回归到成本。人形机器人成本何时能降到接近一辆车的价格?这决定其是否能真正进入家庭。

  目前,大多数知名人形机器人产品的成本均在100万元以上。在人形机器人的成本地图中,成本最高的主要是舵机,包括电机减速器、编码器、电机结构件等,占成本1/3~1/2;另外一部分是各种电子传感器与算力板,占到将近1/4~1/3;除此之外还有整机结构件等。不过,随着量产,人形机器人的整机结构件和舵机成本将大大降低,结构件则需要靠材料和加工技术的升级。

  最后的最后,人形机器人进入人类世界,还需要面对颇具争议的伦理问题。无疑,让人形机器人来帮人类做重复、单调、危险的工作,是人类科技发展的向往。而按照麦肯锡的报告测算,2030年,全球将有近4亿个工作岗位会被自动化的机器人所取代。至于被取代岗位下的人员何去何从,可能也得提前打好预防针,采取防范安置措施。

  不过,不论当前的技术如何,以及处于什么样的阶段,如今可以确定的是,这个人形机器人将与我们人类共同生活的时代,或许就在不远处等着我们。

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