能拿鸡蛋会蹦迪！特斯拉二代机器人即将发布，或搭载高端“力矩传感器”

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）日前，特斯拉CEO埃隆·马斯克发布了特斯拉人形机器人Optimus（擎天柱）的最新视频。视频显示，相较于上一代人形机器人Optimus，Optimus-Gen 2的步行速度更快，提升了30%；平衡能力和身体控制能力更强，能够做单腿支撑和瑜伽动作；重量也得到了优化，从Optimus的73kg减少到了Optimus-Gen 2的63kg。

 
据悉，特斯拉预计会在2023年12月下旬的某个时间发布Optimus-Gen 2。
 

从Optimus到Optimus-Gen 2

2021年8月，特斯拉在人工智能日活动上首次宣布了Optimus人形机器人。然后在当地时间2022年9月30日（北京时间2022年10月1日）特斯拉举办的“2022年人工智能日”活动上，马斯克正式对外展示了Optimus人形机器人。
 

图源：特斯拉官方视频
 

让我们回顾一下Optimus人形机器人首次登场的情形，如上图所示，作为特斯拉内部第一个人形机器人的原型，特斯拉并没有给Optimus安装太多的外壳。活动上，Optimus首次完成了在无人操作的情况下自主行走，完成了转身、停止、挥手问候，动作非常流畅。在展示视频中，Optimus在办公室里已经能够灵活地提起水壶浇花、双手搬运物料至目标位置、准确定位周围人员并主动避让。
 
在内部构造上，Optimus在身体机械部分有28个关节（14个旋转执行器+14个线性执行器），在灵活的手部位置，共有12个关节（12个执行器)。能够看出，Optimus非常注重手部性能，在12个执行器的帮助下，可以让Optimus手部的灵活程度达到十分接近于人类活动的水平。
 
在Optimus原型亮相时马斯克表示：“我们的产量可达数百万台，预计价格比汽车便宜得多，最终达到2万美元以下。”不过现实进展并不理想，在特斯拉2023年第二季度财报电话会议上，投资者询问了Optimus机器人的最新进展，并要求特斯拉披露生产信息。马斯克回应称，目前只有5-6台Optimus机器人被生产出来，虽然这个数量相对较少，但未来每个月都会增加。
 
根据马斯克给出的原因，目前困扰Optimus的问题在于执行器，没有现成的执行器可以很好地用于Optimus，因此特斯拉只能自己设计和生产。
 
虽然产量不太行，不过特斯拉对于人形机器人的研发一直没有落下。在今年的5月份和9月份，马斯克曾先后发布视频透露特斯拉在Optimus项目上的进展。在5月份的视频中，Optimus已经明显变得更加聪明，环境感知和记忆能力的提升让其不仅可以识别路线也可以记住路线，还能够根据人类动作范例，进行端到端动作操控。
 
在9月份的视频中，Optimus的神经网络能力再度增强，已可以自主对物品分类——能够完全自主地按颜色对色块进行排序，排除现实世界的动态影响。另外，此时的Optimus就已经能够单独站立完成瑜伽的动作，非常舒展。
 

图源：特斯拉视频

 

图源：特斯拉视频

 
到了Optimus-Gen 2，上述所有提到的能力肯定都会更强。通过特斯拉的显示视频能够看到，Optimus-Gen 2不仅能够像Optimus一样单腿独立并完成瑜伽动作，同时也可以下蹲并配合手部动作完成相关动作，可以做出蹲起、跑动等复杂动作。
 

图源：特斯拉视频

 
相较于Optimus捡色块，Optimus-Gen 2已经可以轻松准确地抓取和放下鸡蛋，整个过程比较连贯平稳，左手转右手的整个过程也颇为连贯。这说明Optimus-Gen 2对于力量和位置的掌握已经更加准确。
 
更加让人惊喜的是，此次特斯拉发布的视频还有一个彩蛋——Optimus-Gen 2已经能够完成人类蹦迪的动作。
 

Optimus-Gen 2会让这些零部件受益

中信证券研报指出，特斯拉发布人形机器人原型机以来，其迭代速度一直在超市场预期，随着机器人能力的升级，更多任务和下游应用场景被打开，机器人的落地时间点趋近，当前时点我们继续看好人形机器人行业，建议重点关注第二代Optimus新增的足部和手指力传感相关环节。
 
因此，Optimus-Gen 2一旦发布，高性能传感器和执行器会率先受益。作为一款逐步智能化且运动性能出色的人形机器人，Optimus-Gen 2可以说是全身布满了传感器。我们在介绍Optimus时提到了关节和手部，实际上在Optimus的头部也布满了传感器，这些传感器主要配合特斯拉FSD系统来完成机器人的运动。
 
从传感器角度来看，Optimus-Gen 2这样的人形机器人对于零部件的运用和现有机器人很像，主要是伺服系统、减速器、控制器和各类传感器。当然，Optimus-Gen 2定然会需要性能更高的器件，且会带来一些全新的零部件需求，比如柔性电子皮肤、柔性触觉传感器、柔性弯曲材料等。
 
这里需要特别提到高端力矩传感器，预计这将会是Optimus-Gen 2的一大亮点，同时也是产业界接下来的热点。根据GGII的统计数据，2022年国内六维力/力矩传感器销量为8360套，同比增长57.97%；预计2027年中国六维力/力矩传感器销量有望突破84000套，复合增长率超过60%。
 
另外，Optimus-Gen 2的发布定然也会让人们更加关注像特斯拉FSD这样的全自动驾驶系统，现在人们当然更多是通过特斯拉汽车来了解和感受FSD系统，不过未来这个系统也将成为Optimus-Gen 2以及未来几代特斯拉人形机器人的核心系统。FSD是一套包含感知/规控/执行的全链路自动驾驶软硬件架构，能够帮助物体实现最佳的路径规划。
 
从系统架构来看，FSD不仅是一个复杂的大系统，也是一个自动驾驶融合的大生态，内部包含了CPU、GPU、神经网络加速器单元、AI编辑器、HydraNets等软硬件单元，组合成一个端到端的感知训练模型。因此，通过搭载FSD系统，后续几代Optimus机器人将能够终端进行更复杂的操作，实现和人类的完美兼容。
 
正如中信证券在研报中提到的，Optimus头部内置多传感器，结合特斯拉的视觉神经网络系统与Transform大语言模型，已经可以独立在室外环境低速、稳定、流畅行走，并具备感知周围环境与记忆能力，不仅可以看路，亦会记路，行走自主性持续提升，行走问题逐步解决。
 
随着这些软硬件性能逐步提高，未来人形机器人的用量是非常可观的。马斯克曾对Optimus进行大胆预测：如果Optimus成熟可用了，届时很多人都希望能够拥有一台或多台，那么它们的数量可能将达到100亿甚至200亿！
 

结语

显然，作为服务机器人的最高级形态，目前人形机器人还处于行业发展的早期。不过从Optimus到Optimus-Gen 2，特斯拉的动作是如此之快，因此很多分析人士都认为，在未来的5-10年里，人形机器人将会出现规模性落地，届时高性能传感器、控制器和计算芯片将大规模放量。
 
在系统端，Optimus的进步表明，人形机器人需要一个完整、复杂的自动驾驶系统，那么推出相关方案的公司就需要系统级的能力，这有可能成为行业发展的一个门槛。但这些都是后话，现在我们就静静期待Optimus-Gen 2的到来吧。