從公布概念到“真人”展示，特斯拉只用了一年多就闖入了人形機器人領域。北京時間10月1日，特斯拉于加州帕羅奧圖舉辦2022 AI Day活動。CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團隊現身會場，人形機器人“Optimus(擎天柱)”原型機用稍顯蹣跚的步伐向觀眾走來并揮手，開啟了它的全球首秀。

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馬斯克在現場表示，擎天柱行走還不穩定，但目前展示的機器人只是團隊初步開發的產品，其實際進展不止于此，“擎天柱的產量應該可以達到數百萬臺，預計它的價格比汽車便宜得多，最終價格將達到2萬美元以下，3到5年間即可量產上市。”

“特斯拉人形機器人今天的表現與此前放出的視頻畫面相比是有差距的，它的亮點在于和特斯拉FSD(完全自動駕駛)系統的初步結合所做的模擬仿真，這點比其他機器人更強，而其姿態平衡性、靈活性能力仍然有限。不過，這并不妨礙特斯拉未來做得更好，此次發布會也將吸引更多優秀人才參與人形機器人研發這一能夠改變人類社會面貌的事業。”10月1日，清華大學新聞學院元宇宙文化實驗室主任沈陽接受新京報貝殼財經記者采訪時表示。

值得注意的是，雖然在各項性能表現上相比技術領先的波士頓動力還有很大差距，但“擎天柱”的預計售價僅為波士頓動力Atlas(阿特拉斯)機器人的1%，如果該價格成為現實，無疑將能夠為人形機器人的市場打開想象空間。

“擎天柱”登臺亮相圖片來源：特斯拉官方提供

造車經驗用于機器人工程技術硬核動態性能仍需加強

大幕拉開，一個人形機器人緩緩走出，它首先向觀眾揮了揮手，然后隨著音樂節奏簡單的搖擺著身體，雖然走路的姿勢仍然顯得僵硬而笨拙，但不可否認的是，這讓人形機器人再一次站在了歷史的聚光燈下。

根據特斯拉方面向貝殼財經記者提供的資料，“擎天柱”身體共有28個自由度，采用彈簧負載設計與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，特斯拉的計算機視覺已可直接應用于機器人。

知乎認證為“小米科技高級硬件工程師”的任賾宇表示，“擎天柱”整體的硬件架構基于大電池組+電機驅動+剛性金屬傳動+串并聯關節分布+視/力/位傳感器的傳統人形機器人硬件架構，與波士頓動力的人形機器人阿特拉斯屬于兩種完全不同的硬件架構方案。這套硬件架構的優勢在于穩定可控易實現，相對來說實現成本低，技術成熟，主要劣勢在于動態性能差，自重大，難以支撐高動態大幅度的運動性能。

值得注意的是，特斯拉將不少造車的經驗運用在了“擎天柱”的設計上。它的軀干處搭載了2.3 kWh、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。

任賾宇認為，電池是特斯拉做得非常好的地方，“應該是復用了其電動汽車電池的技術，實屬降維打擊。”在他看來，特斯拉在一年時間做到今天擎天柱原型機的程度，從工程技術上是非常硬核的，尤其在靈巧手、腰部自由度、硬件仿真平臺、雙目視覺等都在有限時間內做得非常出色。但“擎天柱”在發布會上展現的運動能力及控制算法非常初級和基本，“擎天柱”暫時還沒有對標波士頓動力阿特拉斯的能力。

在“擎天柱”的“大腦”即人工智能系統方面，馬斯克介紹其中央計算機采用了與特斯拉車輛相同的FSD電腦以及自動駕駛相關神經網絡技術，現場畫面展示了“擎天柱”在從事澆花、搬運等工作時呈現的視野畫面與人類相似。

特斯拉方面對貝殼財經記者表示，“擎天柱”通過動作捕捉“學習”人類。以搬運物品為例，特斯拉工作人員通過穿戴式設備輸入動作，機器人通過神經網絡學習，從在同一地點完成相同的動作，到進化推演出在其他場景下的方案，從而學會在不同環境中搬運不同的物品。

沈陽對貝殼財經記者表示，“擎天柱”與FSD系統結合，通過對真實世界事物的三維感知，構建三維虛擬時空場景做模擬仿真，再到真實世界里做實際的動作，這方面的實力應該比其他機器人更強。

2萬美元價格是“噱頭”嗎？馬斯克能否成為機器人市場“攪局者”

馬斯克在現場給出了“擎天柱”落地、投產、廣泛應用的時間表：2022年出原型機、2023年出有用的呈現(場景)、最快兩年能做到小規模應用。貝殼財經記者注意到，相比目前市面上研發時間動輒長達十年甚至二十年以上的機器人公司，馬斯克公布的研發計劃顯得非常激進。

目前，世界上較為知名的人形機器人包括波士頓動力的阿特拉斯、本田的ASIMO(阿西莫)、軟銀的Pepper(派博)、美國創業公司Agility推出的Digit和Cassie雙足機器人(尚無中文名)等。國內則有優必選的WALKER(步行者)原型機，以及前不久小米推出的鐵大。

其中，本田的阿西莫機器人早在2000年就已亮相，其流暢的行走方式曾震驚世界，但由于技術復雜、開發成本昂貴，2018年本田就停止了阿西莫的更新，今年3月，阿西莫機器人宣布退役。目前，世界上公認人形機器人技術實力領先的公司是谷歌投資的波士頓動力。

但人形機器人歷來售價不菲，本田阿西莫的單臺價值250萬美元，波士頓動力阿特拉斯的單臺價值為200萬美元，且并無商業化落地。Agility的Digit機器人售價25萬美元一套，2021年出貨量約為40到60臺，小米的鐵大售價預計在六十到七十萬元，但目前尚無法實現量產。

從這一角度考慮，“擎天柱”號稱低至2萬美元的售價僅為阿特拉斯的1%，這在人形機器人市場上將極具競爭力。

沈陽認為，如果擎天柱最簡單化的版本價格能在15萬元人民幣左右，市場競爭力將非常驚人。據他透露，國內有企業研發的雙足行走人形機器人成本價約在50萬元，這一價格屬于手工組裝的價格，未來如果大規模生產，價格降至30萬元左右是有可能的，但要達到15萬元，成本壓力還是很大，“特斯拉在硬件成本方面的控制很值得我們學習。”

不過，對于“擎天柱”是否能夠達到如此低廉的價格也存在質疑的聲音。任賾宇認為，“擎天柱”原型機符合技術開發預期，但低于資本市場預期，嚴重落后于公眾預期，“目前我認為沒有到量產的階段，2萬美元的售價也大概率是個噱頭。”

此外，相對于已經投入實際生活并產生經濟效益的工業載重機器人、機械臂；服務業送餐機器人、手術機器人；特種行業巡查機器人、消防機器人等，人形機器人距離真正的商業化除了成本需要降低外，當前的技術水平也與實際應用存在差距。

對此，沈陽在接受貝殼財經記者采訪時表示，人形機器人能夠商業化需要具備兩個特征：一是不容易損壞，這有繼續使用AGV(自動導航運輸車)輪式操作和讓人形機器人“走起來”兩種方案，而真的讓它“走起來”，只有百萬步摔一跤才能夠接受，這需要比較長的時間。二是人形機器人能夠在人工不太干預的情況下完成某項特定任務，比如搬磚、拿快遞、操作機器等，這時它才具備提升生產力的價值。

人形機器人的意義：將改變人類家庭、社會現狀

馬斯克表示，“擎天柱”的第一批機器人服務于危險、無聊、重復的工作或人們不想做的工作，主要是面向企業端的應用；第二批為大規模使用的機器人，讓機器人在現實世界中導航，沒有明確的指令下做有用的事情；第三批是預計不到10年后，讓人們可以在家里使用的機器人。

從機器人制造成本來看，根據Ofweek數據，2021年工業機器人成本構成中，核心零部件減速器、伺服電機、控制器成本分別占比35%/15%/15%。

東吳證券認為，雖然人形機器人相比工業機器人擁有更高級的智能感知系統(包括環境感知+人機交互)，但其運動控制層面成本占比與工業機器人類似。按照該比例對核心驅動部件的空間進行預測，2025年伺服電機、減速機、控制器的增量空間分別為170、399、170億元。

未來，如果人形機器人能夠進入家庭，所帶來的想象空間和撬動的經濟效益將更為巨大。

“功能達到、價格合適，人形機器人的市場空間非常驚人。”沈陽表示，以中國為例，每個家庭買一臺，4億個家庭，15萬元一臺的話，就是60萬億元，“這是一個前所未有、超越一切行業的市場。”

他認為，創新從0到1最難，因為市場不知道能否成功，但只要有人做出來，將促進行業的發展，大部分互聯網巨頭公司都會投入人形機器人行業，未來每個家庭至少買一個人形機器人。

東吳證券在研報中表示，短期家務場景的人形機器人潛在市場空間達14萬億元，中期商業服務場景和“非結構化”場景的工業應用，潛在市場空間達25萬億元，長期進入情感、陪伴場景，潛在市場空間達31萬億元。

實際上，人形機器人更大意義在于它可能對當前人類家庭和社會造成的沖擊和改變。

沈陽告訴貝殼財經記者，人形機器人如果廣泛進入家庭，并可以代替人進行家務勞動的話，將極大改變人類家庭和社會的面貌，比如替代做家務活的女性從而提升女性地位，“人形機器人可以理解成人類在孵化一個類似于自己的新物種，這是人類走向成熟的標志，我想人類會進入如同阿西莫夫所說的機器人奴隸社會，人類將獲得更大的解放，擁有更大的自由，這是人類走向更高級社會階段的重要技術支撐。”

對于“擎天柱”未來的想象空間，馬斯克認為，解決機器人核心的智能和執行器相關問題，不斷進化后，人形機器人既能非常“有效”地完成任務，也可以成為我們的伙伴。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。“我相信在每個人的創意下，將創造出繽彩紛呈的‘擎天柱’。”他甚至在社交平臺發文稱，“自然而然的，我們將設計出一款貓女形態的人形機器人。”

任賾宇表示，希望大家能以一顆包容的心態看待一個新的細分行業的發展，對“擎天柱”也是，對鐵大也是，“沒有什么新的工程技術是可以在1到2年一蹴而就的(不要高估技術)，但如果把戰線拉長到10-15年，那可能就會帶來翻天覆地的變化(不要低估技術)。”

標簽： 阿特拉斯 工業機器人