來源：極客公園
記者 | 陳晨
編輯 | 靖宇
「像往常一樣，這次也只有很少人會相信 Optimus 的潛力。」
北美時間 9 月 30 日舉行的特斯拉 AI Day 上，在開場展示了略顯簡陋的人形機器人原型機后，一貫自信的馬斯克也不禁調侃。
馬斯克簡單開場后，今年二月完成研發的 Optimus 一代原型機慢慢走過分開的屏幕、向現場觀眾招了招手后，「滑了」一個圓弧轉身背向觀眾，走回屏幕后。
雖然動作還顯生硬，但是馬斯克和團隊透露，臺上這次「亮相」，是 Optimus 原型機第一次在不使用安全線纜的情況下正常步行，「很擔心它向前來一個馬趴。」
隨后，被三位工作人員推出來的最新版本 Optimus，雖然胸腔里的零部件被包裹了起來，但卻被固定在支架上，并沒有自主直立行走，不過它雖然被固定在「架子」上，還是做了一個類似「蛙跳」的動作。
特斯拉 AI Day 上展示的一代原型機 | 來源：特斯拉
早在去年公布了要造人形機器人后，媒體和業界都對特斯拉的「擎天柱」Optimus 寄予厚望，投行和分析機構更是已經大肆發布相關行業報告。不得不說，今天馬斯克展示給大家的原型機，并沒有太多「驚喜」。
甚至有網友在直播論壇中評價：這和小米的機器人有啥區別？
馬斯克在發布會上透露，未來 Optimus 的定價將在 2 萬美元以下——甚至比一臺特斯拉電動車更便宜。
是什么給了馬斯克自信，讓他相信，目前仍「步履蹣跚」的 Optimus，將在未來量產數百萬臺，并對經濟和人類社會產生深遠影響？
更「苗條」的機器人
此次發布會上展示的特斯拉原型機器人身高 5 英寸 8 英尺（173cm 左右），體重 73kg，在體重上，跟之前他們說的 57kg 相比還是重了不少。
去年特斯拉公布各項參數以后，更「苗條」一度是業內最期待的部分之一。因為更小的體重身高比，意味著內部電機等零部件的輕量化，以及在裝配上的高度集成。
在特斯拉原型機發布之前，優必選人形機器人創新中心負責人付春江曾經告訴極客公園，「特斯拉在電機方面有非常多的專利，它的舵機功率密度在體積受限的情況下，可能有一個比較好的向上的提升。」
雖然沒有達成之前的許諾，但跟現在業內其他的人形機器人相比，還是有一些進步的。作為參照，波士頓動力的 Altas 體重 75Kg 左右，身高 1.5 米，國內機器人公司優必選的 Walker X 體重 63kg，身高 130cm。
特斯拉人形機器人整機參數 | 來源：特斯拉
不過 Tesla bot 更纖細的身材，一定程度上建立在更有限的自由度上。
此前馬斯克宣稱 Optimus 將配備 40 個機電執行器，也就是有 40 個可以活動的關節，不過這次展示的原型，只有跟波士頓動力 Atlas 一樣的 28 個自由度。
付春江曾告訴極客公園，「40 個是處理正常走跑還有手部操作最少的一種選擇，是為造一個通用型機器人設計的 …… 再少的話，手部或者手臂的自由度就會有相對的削減。」
特斯拉技術人員在發布會上解釋說，人類有很多的關節能很好地完成很多的工作，但機器人擁有這么多的自由度，并不十分必要。研究團隊將 Optimus 的自由度降低到了最低限度的 28 個。
電機等元器件的減少，能讓特斯拉人形機器人在外形上更「苗條」，不過此舉最大的意圖，更有可能是為了降低功耗。
去年七月，雙足機器人 Cassie 在中途不充電的條件下，完成了 5 公里的戶外長跑，用時約 53 分鐘。這對機器人行業來說，是一個令人興奮的突破，此前還沒有機器人能完成這么長時間的奔跑。
在這 5 公里長跑中，Cassie 摔倒了兩次，一次是計算導致「大腦」過熱，另一次人類操作者失誤以致轉彎過快。這也意味著，即使機器人由人類操作，計算過程所產生的熱量就足以讓機器停止運作，更不用提一個自主運動的機器人所產生的高功耗了。
Optimus 軀干部分有一個高度集成的電池組 | 來源：特斯拉
除了盡量減少機電執行器、傳感器，特斯拉還將傳感器、電池以及冷卻系統都集成到了軀干部分，以降低機器人的整體功耗。
高度集成的電池組容量為 2.3kwh，團隊研究人員稱，這樣的電池組可以支持人形機器人工作整整一天。這樣的集成化設計，也是來源于特斯拉從新能源汽車上積累的技術與經驗。
Optimus 的 28 個自由度，其實把「靈活的手」排除在外。
手的設計作為單獨的一個章節，足以看出特斯拉對它的重視，團隊希望機器手未來可以抓取小的、薄的東西。只是這款有 11 個自由度、可以直接由手指驅動的機器手，還沒有太多可以直接實機展示的地方。
自動駕駛，從輪子到雙足
一個產品在設計之前，首先就需要考慮場景和落地的問題，特斯拉的人形機器人，到底能干什么？
在現場放出的演示視頻里，原型機展示了三個工作場景，分別是在工廠中搬運箱子，給公司員工送快遞、給植物澆水，以及較為精細的手部操作——移動金屬條。機器人需要完成的操作包括，對物體的識別、行進、以及拿起放下。
「這與我們處理自動駕駛數據的過程相同」，在提到機器人對物體的識別時，一位研究人員介紹說。
人形機器人這么多年的研發以及落地商用的進程中，一個很重要的限制條件是通用型 AI 的發展。即使硬件技術發展到了較高水平，缺乏軟件算法調教的機器人，也往往會空有人形。馬斯克也在發布會上指出了現有人形機器人的缺點——沒有智能、還很貴。
Optimus 行走進度表｜特斯拉
對于特斯拉入局人形機器人這件事情，很多人感到興奮的點是：特斯拉可能會走出「堆硬件做局部優化」的路徑，從通用 AI 上入手解決問題。
特斯拉全自動駕駛系統 FSD，也確實在人形機器人的研制上發揮了作用。上周馬斯克曾說，Optimus 將由 Autopilot 團隊開發的人工智能控制。
Optimus 采用了跟特斯拉電動車相同的感知與計算單元，其中包括自研的芯片，以及三個自動輔助駕駛攝像頭。它還直接從自動駕駛系統中，嫁接了計算機視覺神經網絡。
這套視覺神經網絡，能夠做車周環境的渲染與簡單建模，也能識別汽車攝像頭攝錄的圖像流中，那些高頻以及關鍵特征點。這些模型和關鍵點，能夠幫助汽車識別以及預測環境中其他物體的狀態，更好地導航。
在視覺導航、路徑記憶以及規劃上，同樣技術也能為人形機器人賦能。
Optimus 對場景的實時建模以及對關鍵物體的識別 | 來源：特斯拉
「我們已經將機器人集成到自動駕駛模擬器里」，團隊內的一個成員說。不過他們也提到，汽車與機器人面臨的環境有很大的不同，遷移并不簡單，他們需要采集新場景中的訓練數據，訓練局部運動等新的算法模型。
在工廠場景中，特斯拉人形機器人已經取得了不錯的成績，他們透露：工廠中的運動規劃很完善，機器人已經部署到工廠中去了。
在發布會上，Optimus 團隊人員還介紹說，他們將電動車碰撞安全測試的預測模型，也用到了人形機器人上，用來預測機器人在各種姿態下，是否會摔倒，以及摔倒后機器人各部分可能的受損情況。在跌倒、碰撞等狀況下，機器人將最大程度優先保障「大腦」安全，其次是軀干電池組的安全。
站立以及行走的穩定性一直是雙足機器人的技術難點，也是關乎到是否能商業落地十分重要的一個因素，畢竟誰也不想買一個在端菜送菜時都會不時摔倒的機器人。
機器人原型的行走速度很慢，遠未達到特斯拉之前所說的 8km/h，不過就像付春江介紹的那樣，自動駕駛對實時性的要求很高，這套框架放到人形機器人上有冗余。特斯拉在自動駕駛上積累的各項能力，很可能會在人形機器人上，找到重新發揮作用的空間。
做機器人，他是認真的
「你編寫的代碼將在全球數百萬個人形機器人上運行」，「我們歡迎你的參與」。
不只是馬斯克，Optimus 的團隊成員在介紹人形機器人的相關技術時，幾乎都會呼吁更多的人才參與到他們的工作中去。一些人調侃，這是一場像發布會的招聘會。
特斯拉正在大肆招聘人形機器人的工作人員，據介紹，特斯拉機器人大約有 20 個職位空缺，其中包括設計「執行器」這種關鍵部件的職位。
特斯拉對人形機器人的態度認真了，同時，特斯拉現有的專業力量和技術能力可能還不夠。
「自動駕駛都還不像人們想象那么容易，某種程度上，人形機器人也是如此」，NASA 的 Dexterous Robotics 團隊負責人肖恩 · 阿茲米（Shaun Azimi）說。
對于特斯拉現在推出人形機器人，一些業內專業人士推測，他們現在更多的是為了采集數據，做人工智能和神經網絡的訓練。
在今年一月份特斯拉的財報電話會議上，馬斯克說：「我認為，隨著時間的推移，這有可能比汽車業務更重要。」他所說的更重要的業務，正是特斯拉人形機器人。此前他們還說過，特斯拉人形機器人可能在 2023 年開始量產。
從他們發布的原型上看，特斯拉確實有量產上的考慮，他們從不同的電機數據中找共性，減少電機的種類，這樣能降低機器人批量生產的成本。Optimus 公布的全身 28 個電機中，也只有 6 種不同的設計。
人形機器人執行器構型 | 來源：特斯拉
不過來自同行的質疑也不少，波士頓動力曾直接開懟：「波士頓動力公司已經在機器人及其雙足運動上有著十多年的積累，但阿特拉斯（Atlas 波士頓動力的網紅機器人）依然有著類似絆倒等錯誤，零件也局限了商業化，可見馬斯克認為他可以在一年內超越我們的工作是多么可笑。」
富春江認為，特斯拉在機器人研發和制造上，有一些獨特優勢：
特斯拉規模大投入大，也更有可能招募到更多開發人員，在增加算力、增加動作多樣性上進展可能快一些。
在材料方面，馬斯克也搞衛星、火箭，他們有航空航天上積累的優勢。
在汽車制造上，特斯拉把芯片、算法，通過平臺化的方法大大簡化，積累了開發、簡化平臺的能力。
斯拉制造汽車時專門造了非常大型的沖壓機，人形機器人有五六千個零部件，未來也可能通過一體化的方式加快生產制造，這是他們在制造工具上的優勢。
Agility Robotics 的首席技術官喬納森 · 赫斯特 ( Jonathan Hurst ) 在接受采訪時說：「衡量成功的一個重要標準，是他們（特斯拉人形機器人）是否從中賺錢。」
業內也有質疑的聲音，不少從業者認為，五年甚至十年之內，雙足機器人不可能大規模落地，或者進入家庭。
最后，馬斯克將特斯拉人形機器人量產上市的時間，延長到了 3~5 年。
真正投入精力一年來做機器人后，Optimus 距離完美還差很遠，但是，特斯拉團隊變得更現實了。
