馬斯克的另一張王牌:機器人

作者 : 張河勳,EE Times China

9月30日,預計可看到「減配版」的特斯拉Optimus機器人,且馬斯克所說「讓機器人在現實世界中自動導航,做有用的事情」的技術瓶頸,可望會有創新突破。

「Model Y 可能是今年帶給特斯(Tesla)拉收入最多的車型,預期明年 Model Y 仍是最暢銷車型…長期來看,Optimus機器人將比汽車更有價值,將會徹底改變經濟。」在8月4日舉行的特斯拉股東大會上執行長伊隆·馬斯克(Elon Musk)表示。 從2021年8月19日特斯拉舉行的人工智慧日(AI Day)開始,特斯拉機器人就吊足了人們的胃口。而對於馬斯克的誇下的海口,波士頓動力(Boston Dynamics)就曾公開評論過:「波士頓動力已經在機器人及其雙足運動上有著十多年的累積,但ATLAS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麼可笑。」 儘管特斯拉並非像波士頓動力一樣,擁有十多年的專業技術耕耘與沉澱,但其並非一點技術應用基礎都沒有,其電動車製造,以及智慧駕駛技術或許就能為其機器人做一些技術鋪墊。這款名為「Optimus」的機器人將於9月30日在特斯拉AI Day上展現在我們眼前,那時候也就可以證明是馬斯克吹牛,還是會如他所言,引領一次機器人變革? 特斯拉機器人可能性有多大? 對於特斯拉的通用機器人,很多人都表示質疑,「馬斯克沒有超越現在科技體系的黑科技,單靠演算法無法實現這個機器人。」大家作此評論的依據主要有兩點:一是波士頓動力研究那麼久的ATLAS仍「低智慧」,特斯拉一年時間能做出什麼像樣的機器人?二是馬斯克有太多吹牛和拖延的劣跡,比如之前完全無人駕駛、腦機介面等概念,離真正的商業化還有非常大的距離。 不過,從一些跡象可以猜想,特斯拉機器人還是有可能成功,主要依據的事實如本文開頭所說——特斯拉電動車製造及智慧駕駛技術。本文從客觀現實來討論,通用機器人需要攻克的技術難題主要為機械和AI兩方面。 在機械方面,特斯拉的自動化車間已經有大量的自動化技術應用,比如上海超級工廠內部的自動化程度非常高,在車身製造流程中,幾乎不需要人工干預,全部由機械臂完成對應工序。儘管光憑這一點還難以證明其在機器人領域的技術領先性,但其有真正有說服力的實用場景。 在AI方面,自動駕駛是特斯拉的強項,其也是唯一堅持全視覺自動駕駛的廠商。有人猜測,馬斯克就是在自動駕駛全視覺演算法與視覺+光達(LiDAR)方案做取捨中有了一個重大發現:如果解決了純視覺自動駕駛的AI問題,也就解決了通用機器人的大部分問題。因為光達和視覺演算法會出現相容同步的問題,而純視覺自動駕駛方案可以契合對人類共用現有的各種交通標誌辨識,不需要光達和高精確度地圖。同時,根據外媒的報導,10年來特斯拉累計交付近300萬輛電動車。因而,基於當下特斯拉電動車龐大的運作資料,特斯拉在智慧駕駛AI演算法上擁有最大的應用測試優勢。 因此,基於以上判斷,特斯拉機器人並非「科技大躍進」,其還是有一定的研發基礎。 人形機器人硬體是挑戰 不過,機器人並非沒有難度。智慧型機器人是一個多種高新技術的整合體,不僅融合了機械、電子、感測器、電腦硬體、軟體、AI等許多學科的知識,而且涉及到當今許多前沿領域的技術。 目前,在全世界,人形機器人知名度比較高的標的物有以下幾個:一是波士頓動力的雙足機器人ATLAS;二是福特(Ford) Digit;三是中國優必選Walker。目前這些企業都有實際的機器人產品,而特斯拉Optimus機器人還停留在「PPT」階段。 根據馬斯克公開的資料來看,這個人形機器人身高1.72m,重量57kg,負載20kg (手臂附加5kg),行動速度最高可達8公里/小時。這個參數幾乎與真實的人相當,但要真正實現則需要滿足硬體輕量化、裝配整合化,畢竟機器人零部件重量和相容性等因素要充分考慮進去。 同時,據公開資料顯示,馬斯克要求該機器人採用「輕質材料」,甚至比人的皮膚更為光滑,但毫無疑問這種輕質材料不僅昂貴,而且需要解決結構穩定性和內部散熱性問題。相對普遍採用鋁材等金屬或者塑膠材料的機器人,特斯拉Optimus機器人採用全身鋪滿感測器的皮膚,需要在立體微影3D印表機上製作精確模具,然後用矽膠填充。 另外,馬斯克還透露,這款機器人擁有人類活動水準的雙手,四肢由40個 控制,雙腳可感應回饋,實現平衡和敏捷動作。40個機電一體化執行器在數量上偏少,而雙腳感應回饋這種方案在外骨骼機器人配合意圖感知上有較多應用,在人形機器人方案上卻大多沒有採取類似方案。 整體來看,機器人硬體部分還是具有非常大的挑戰,而且想要實現普及應用,正如馬斯克所定位的服務機器人角色,大幅降低成本也是需要解決的難題。至於軟體上,特斯拉機器人頭部可以配備與特斯拉電動車相同的智慧駕駛視覺和感測器,然後基於其優秀的智慧演算法,完成一些類似人類的動作,應該不是太大難題。 總結 對於馬斯克本人,有人評價:激進創新是馬斯克獲勝的「不二法寶」。當然,這裡面有正面的肯定,可能也有負面的諷刺。 如果從正面的肯定來看的話,如果特斯拉機器人真正落地成為現實,那麼未來將開啟一個規模的龐大機器人市場。Globe News Wire預測,2028年僅服務機器人市場規模可望達到7054.71億美元;諮詢公司Statista預測,2028年全球工業機器人市場規模將達11150.71億美元。 9月30日,預計可看到「減配版」的特斯拉Optimus機器人,且馬斯克所說「讓機器人在現實世界中自動導航,做有用的事情」的技術瓶頸,可望會有創新突破。 本文原刊登於EE Times China網站      

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