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深度丨特斯拉首款人形机器人解析,仿生设计、一整天续航、强大智能识别系统2万美元带回家

2022-10-01 16:32:39 25点赞 34收藏 53评论

一年前吹过的“牛”,马斯克现在兑现了,终于不用整个假人在台上搞笑了。

深度丨特斯拉首款人形机器人解析,仿生设计、一整天续航、强大智能识别系统

在今天的 2022 特斯拉AI DAY 上,马斯克终于带来了那个人形机器人的原型产品,叫 Optimus“擎天柱”。

深度丨特斯拉首款人形机器人解析,仿生设计、一整天续航、强大智能识别系统

马斯克表示:“它具备比如去商店帮你买买东西,未来会驾驶智能汽车的功能”。另外,马斯克后来还表示,特斯拉的机器人有朝一日的价值会超过特斯拉汽车,将有数以千计的这种机器人被投入到特斯拉工厂来生产汽车和电池。这意味着,汽车生产线上的员工要被取代了。

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特斯拉员工展示了这款机器人未来可能具备的功能,比如会内置特斯拉设计的制动器来模拟人类肌肉,并且配备自适应机器人手臂,可以抓取和操纵各种各样的物体,可以独立直立行走。

马斯克表示“该机器人实际能做的事情远比现场展示的要多得多,所以,我们并不希望大家只关注它的外貌。”

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最后,马斯克聊了自己的目标,特斯拉举办 AI Day 活动和展示机器人原型产品“是为了说服像你们这种全世界最有才华的人加入特斯拉,帮助我们把它变成现实。这绝对是人类文明的一场彻底变革。”

发布会集锦

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开场略显尴尬,它没有走出来,而是全程由工作人员搬运。不过现场胳膊抬起来给大家打招呼了。

虽然还有点僵硬,也有点慢,不过整体上还是比之前的假人要强太多。据了解,它身上一共有200 多个可动关节,整机体重在73公斤左右,静坐时功率100W,走路时500W。另外宣传视频中看到,它在工厂里搬运箱子,拿水壶浇花等动作比较流畅自如。

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在汽车车间里,它能识别物体,搬运产品或替代人类进行组装。

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由于最终成品是完全离线(自带电池)的,再加上功率不低,所以机身内有28个驱动电机(橙色部分)+2.3kWh电池组(蓝色),工作电压52V,电机遍布身体每个角落,核心电池位于身体部分,号称能续航一整天。不过具体场景没有说明,只表示它搭载的是一种新型电池,储能很强。

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核心部分,内搭载一颗特斯拉自研SoC芯片,集成WIFI、LTE、音频等,确保流畅处理视觉数据做出迅速反应、处理器具体型号和算力未知。

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为了降低机器人摔倒或在车车内发生事故碰撞带来的伤害,它也有防护机制,降低对电机、关节的伤害,应该原理包括快速切断电源,让关节释放能量等。

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先来看手。特斯拉机械手的设计灵感就来自于生物学,和人手一样同样使用五个手指来驱动。手部感知系统可以识别物体(应该手部有传感器),根据物体形状、大小等,可以调整手掌展开的角度及力度,能以每秒300度的速度展开手指,并调整指力,去抓取或搬运各种物体。

每只手有6个执行器和11个自由度,搭载了能够驱动手指并进行感知的传感器。

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膝盖也一样,仿生人类膝盖骨结构,并学习如何让机器人膝盖使用更少的力来控制,而且保证协调性。

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运行时的数据可以上传至云端,并解析每一处的动能,能看到28个驱动单元工作状态,之间配合效率如何,会进行协同调整。原理也很容易理解,就像人体一样,每一个关节是需要配合的,而且在不同时间段,场景下发力的扭矩力度,距离等都是不一样的,这得需要强大的智能分析能力,然后进行合理科学的调整,这远比目前智能汽车的辅助驾驶要复杂的多。

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事实上,它内部的28个驱动电机规格是不一样的,共有6种,包括三种不同规格的舵机、三种不同规格类似重量秤一样的牵引执行器等。

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大家注意下面的规格,都相当有力,而且电机很小巧,仅2.26公斤就能带来180牛米的扭矩,2.2公斤可以带来8000牛推/拉力。下面是官方公布的实测拉力,单一个就能拉起1吨半重的钢琴

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最后是视觉导航系统,相当于眼睛,搭载和特斯拉电动车同样的神经网络来识别可行驶区域。通过不断训练优化,机器人的计算机视觉识别系统能够有效且快速的找到目的地。

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今年4月时的时候,走路很慢,需要不断的系统识别,然后通过学习优化,走路越来越快了~

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最终想要的效果是这样的,不知未来会不会更快,跑起来?

下面是训练的原理,通过运动计划和控制堆栈,生成机器人运动学模型,然后将所需路径生成底层平台,让整个系统参考其轨迹进行训练。

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最后,机器人可以很快学习人类的动作,比如搬运的箱子,它可以通过视觉系统抓取到人类活动步骤等重要参数,通过视频映射运动参考,还有抓握物体位置等信息,完成学习并执行工作。

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什么时候能买到?

马斯克认为在 3 到 5 年内,消费者将能够购买“擎天柱”人形机器人。

价格

马斯克表示:“特斯拉机器人预计售价为2万美(约14.23万元)”,你觉得贵吗?值得一提的是,马斯克还在下台后发表推文称:“我们的 Optimus 机器人会有猫女版。”

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........

虽然这次还是PPT发布会,只看到了一个抬上来的原型机,只简单的几个打招呼动作,但总体还好,至少马斯克在努力一步步将其成为现实。

总体来看,这款机器人未来3-5年内更多还是为了服务于工厂、未来可能会成为你的司机,至于其他用途,目前还不好说,许多人类能做到的,它未必行,而且金主们还需要考虑成本和实际效果,动作过慢反而效率还不如人好使。至于大家担心是否会出现电影《终结者》中人类与机器人大战,现在考虑这些还太早,但.........

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扩展阅读

特斯拉发布人形智能机器人,会先部署在智能汽车中可回收火箭、隧道超高速列车、人脑接口后,马斯克又有了新的计划,而且已经有早期样品雏形出炉,那就是“特斯拉人形机器人”。今天上午,万众瞩目的“特斯拉AI日”正式开幕,但开幕并不顺利,由于一些技术问题,发布会延迟了半小时。不过没有白等,马斯克为我们带来了“Dojo”的神经网络训练超级计算机、更先进的视觉玩家之道| 61 评论203 收藏95查看详情
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