文 | 田哲
編輯 | 蘇建勳
在加州華納兄弟制片廠攝影棚内,數個特斯拉人形機器人 Optimus 在無輔助的情況下,排隊走進會場。會場另一邊的展覽區,一台 Optimus 不斷爲客人遞送零食、進行打招呼、猜拳等互動。
這場主題爲 "We,Robot" 的特斯拉産品發布會,公布了包括無人駕駛出租車 Cybercab、無人駕駛客貨兩用運輸車 Robovan 等兩款新産品,并展示了 Optimus 的行動能力。
人形機器人 Optimus 是特斯拉最重視的業務之一。特斯拉 CEO 馬斯克預計,Optimus 将超過特斯拉其他業務的總和,爲特斯拉創造數十萬億美元的市值。
馬斯克表示,随着未來大規模量産,Optimus 的售價将降低至 2-3 萬美元。降本的原因之一在于部分特斯拉車輛的零部件能被整合至 Optimus,包括電池、電子設備、電機、軟件、AI 推理設備等。
他曾給出 Optimus 的量産時間節點:2025 年年初進行小批量生産,率先在特斯拉内部使用,當年年底,特斯拉工廠将應用數千台 Optimus。2026 年,特斯拉将大幅度提高 Optimus 産量,并向外部出售。
Optimus 行走、視覺能力增強
Optimus 于 2021 年首次推出,今年 5 月馬斯克公布的視頻顯示,Optimus 已具備雙手折疊衣服,在特斯拉工廠分裝電池等能力。
今年 5 月,馬斯克展示 Optimus 疊衣服
但今天展示的 Optimus 顯示,它們具備較強的靈活性、視覺能力。
靈活性方面,Optimus 已經實現再無需外部輔助的情況下,實現行走、跳舞。
數個 Optimus 行走
Optimus 合作跳舞
在一處零食攤前,Optimus 能将指定的零食從桌上拿起,交給對應對象。
取物
視覺方面,Optimus 還能實現識别人類的意圖,主動與人類打招呼。
打招呼
此外,當面向的人類做出猜拳手勢時,Optimus 能迅速識别意圖并一起玩猜拳。
玩猜拳
對于 Optimus 進一步規劃,馬斯克曾表示其将具備會話功能、交談功能。根據《馬斯克傳》,2023 年 4 月,馬斯克向團隊提出開發一款 Chatgpt 聊天機器人的競品,所使用的算法和訓練的數據集确保政治立場中立。
數據源是 X 平台的信息流,每天全球 X 用戶發布 5 億條推文,包含人類的各種對話、新聞、興趣、術語等。同時,聊天機器人也能在 X 與真人對話,測試人類對它的反應。
馬斯克對大語言模型聊天機器人的研發充滿信心。他曾表示,如果特斯拉和 Openai 必須交換任務,他們來制造自動駕駛車輛,特斯拉制造大語言模型聊天機器人,特斯拉将成爲勝者。
無限接近人類,Optimus 要成爲人體的一部分
遛狗、取物、打掃房間 …… 馬斯克對 Optimus 的期望遠不止如此,他判斷通用人形機器人市場需求将超過 200 億台,Optimus 将走進家庭與工廠,成爲人類生活的伴侶,甚至成爲意識的載體。
他曾表示,未來 Optimus 可能會與其腦機接口公司 Neuralink 配合,人腦接入腦機接口後,就能靈活控制身體上的 Optimus 肢體。
這需要 Optimus 的外形與人類相仿,才能自如地實現各種類人操作。《馬斯克傳》提到,特斯拉将 Optimus 設定爲身高約 1.72 米,體重 57kg,皮膚光滑的雙足人形機器人。
靈巧手是人形機器人的關鍵零部件之一,從手指到肩部,人手共有 27 個自由度,靈巧手的自由度越高,機器人能執行的動作數量越接近甚至超越人類。然而,自由度提高不僅意味着研發難度大幅度提高,同時也相應增加電機數量,擡高了機器人制造成本。
大部分人形機器人公司選擇從研發難度更低的二指、三指機器人起步,自由度多爲十餘個,隻能通過開合執行簡單的操作,比如拾起或者松開物體。
特斯拉人形機器人開發團隊也曾認爲隻需研發四指機器人即可,因爲小拇指看上去用處不大,但團隊出于讓機器人外觀接近人類、實現更多功能的考慮研發五指機器人。他們将小拇指延長以賦予其更多功能,但每根手指隻有兩個關節,而不是人類手指的三個關節。
經過一年的叠代,馬斯克曾表示 Optimus 手部自由度将從 11 翻倍至 22,接近于人手自由度,這意味着 Optimus 能模拟人手的細微動作。
特斯拉也曾遭遇高成本難題。特斯拉有一個電子表格記錄了人類手腕三種運動方式:上下揮動、左右移動以及旋轉。如果實現其中兩個自由度,每個手腕的成本爲 712 美元,若實現全部功能,需增加額外執行器,成本将增至 1103 美元。最終,團隊将特斯拉車上的升降門執行器應用至 Optimus,才降低了制造成本。
在任務執行方面,馬斯克要求 Optimus 能夠像人類一樣,隻需通過觀察和模仿就能學習完成各種任務。
爲此,特斯拉爲 Optimus 配備了數十人的遙操作團隊,他們必須身穿動作捕捉裝備和 VR 頭顯,執行各類指定動作工作,采集 AI 訓練數據。爲了讓采集的數據更适用于 Optimus,特斯拉要求遙操作團隊成員的身高必須爲 1.7 米至 1.8 米之間。
特斯拉機器人團隊工程師 Milan Kovac 曾表示,他們設計、訓練和部署了一些首批端到端人形機器人神經網絡,這些神經網絡可以自主執行需要協調控制人形軀幹、手臂和整個手部的任務。經過不斷的訓練,Optimus 已經出現從失敗案例中,學會了自主修正能力。
在一些細節方面,特斯拉也盡量讓 Optimus 看上去更像人類。比如 Optimus 面容看上去是雌雄同體的精靈,從而讓 Optimus 看上去更無害;在觀察周圍環境時無需轉動頭部,而是安裝多個攝像頭。
Optimus 外觀接近人類的同時,特斯拉團隊也試圖在人類能力的基礎上增強 Optimus,比如第二代 Optimus 腿部線性執行器強度足以吊起一架 500kg 重的鋼琴。
馬斯克曾說:" 如果你能打造出一輛自動駕駛電動車,那它就是一個有輪子的機器人。同樣,你也可以打造出一個有腿的機器人。"
如今,特斯拉在一場以機器人爲主題的大會上,推出多款自動駕駛汽車,展示 Optimus 新動态,宣告公司轉型爲一家機器人公司,而 Optimus 将是特斯拉在機器人之路狂飙的主引擎。