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马斯克的“机器人”能否复制特斯拉的成功？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

记者|陈晨编辑|景宇身穿黑色兜帽，白色紧身裤。

一年前的特斯拉人工智能日，特斯拉机器人扮成真人在活动中表演了“机械舞”。

表演旁边，特斯拉举起麦克风，宣布特斯拉将在“明年的某个时候”建造一个原型。

一年过去了，人们期待的演示不再搞笑，而黑白对比色的修长机器人已更名为擎天柱——它即将在今年的特斯拉人工智能日从PPT中走出，真正面对各种技术甚至……审美的审视。

差不多20年前，刚刚成立的特斯拉就怀揣着一百年前就已经实现的“电动汽车”梦想，遭到传统汽车厂商的嘲笑。

二十年后，在狂人和马斯克的领导下，以电动汽车为代表的新能源汽车成为汽车进化的下一个方向。

这也是为什么人们如此关注特斯拉的擎天柱机器人——或许，它也能像特斯拉一样，成为“人形机器人”领域的鲶鱼，搅动整个行业的进化进程？近日，极客公园与优必选人形机器人创新中心负责人付春江博士聊了聊特斯拉在机器人领域的进展，以及擎天柱还需要多长时间才能真正走进普通消费者家庭。

当然，更重要的是，中国的机器人产业将如何迎头赶上？负责人付春江博士，UBTECH 仿人机器人创新中心 |来源：优必选机器人，下一代“家用PC” 极客公园：特斯拉现在入局制作人形机器人的想法是什么？付春江：与个人电脑相比，过去IBM推出个人电脑之前，市场实际上是由企业或政府购买的大型机主导。

特斯拉想做的就是“个性化”人形机器人。

现在是整个行业的拐点，包括我们，也在推进这个进程。

事实上，个人电脑刚推出时，并不能做太多事情，只能处理一些桌面类的工作。

对于人形机器人来说可能也是如此，但你不能因为看不到短期利益就停止这样做。

从商业角度来说，一定要抓住先发优势。

极客公园：9月底特斯拉公布的人形机器人能否达到其透露的技术和参数？付春江：我们现在认为这是可能的。

假设他谈论的是每小时 8 公里的移动速度。

ASIMO过去的时速已经能够达到9公里，而美国Agility Robotics公司的Cassie双足机器人的时速可以接近12公里。

能够举起20公斤并不难，ASIMO其实很早就做到了。

FSD芯片特斯拉之前已经应用在汽车上，积累了与环境交互的相关算法。

其他的比如电子皮肤，其实也是可以实现的，只是现在成本有点高。

也可以先做一个价格比较高的demo版本，之后再降价。

特斯拉此前宣布的人形机器人|来源：特斯拉极客园：特斯拉有什么样的积累和优势？付春江：过去在自动驾驶领域积累的AI算法和数据是它的巨大优势。

未来，特斯拉汽车和人形机器人在数据采集方面将形成很好的互补。

汽车在铺装道路上收集数据，人形机器人在家庭场景中收集数据，这将加快双方从L0到L5的过渡。

作为一家车企，在控制上下游产业链方面也有着比较好的优势。

极客公园：特斯拉在路上积累的算法数据可以应用到家庭场景吗？付春江：特斯拉积累的高速铺路数据对机器人的贡献在于，它孕育了FSD算法体系，提供了最基本的数据基础。

虽然它进入家中需要重新收集数据，适应和学习新的环境，但它有基本的标签。

极客公园：自动驾驶算法能否移植到人形机器人上？付春江：这不是自动驾驶的算法，而是开发自动驾驶神经网络所积累的经验。

这种神经网络架构可以应用于人形机器人。

当然，自动驾驶和机器人要处理的任务有很大不同。

第一个是速度的差异。

自动驾驶对实时性的要求非常高。

我认为它的速度框架应用到人形机器人上是非常合理的，甚至在性能上还有冗余。

人形机器人与自动驾驶的区别在于与环境的交互。

仿人机器人、人体、环境之间的交互需要真实的接触，这与自动驾驶完全不同。

你不能说你让汽车接触到人，过去他们不可能积累这样的数据。

我们很好奇也很期待看到他们在处理触摸问题时如何调整和适应过去的结构。

极客公园：我刚才提到了特斯拉对产业链上下游的掌控。

车企和人形机器人的供应链有什么共同点吗？付春江：车企和人形机器人的整体技术栈中有很多可以重用的领域。

之前人形机器人之所以没有在车企的供应链中得到广泛采用，是因为车企的供应链供应量大，资金需求也比较大，而看不起相对较小的人形机器人链条。

所以随着特斯拉的加入，很多车企的供应链都开始准备介入人形机器人的供应链。

比如新能源汽车中的几个主要部件，如舵机、加速器、电池热管理等，经过简单改造，其实就可以用在人形机器人上。

极客公园：未来特斯拉会在哪些方面比其他公司更快？付春江：首先要提高计算能力。

计算能力的提升取决于你的相关投资。

像特斯拉这样规模大、投入大的，肯定进步得比较快。

第二点是动作的多样性。

动作的多样性还是和开发者的数量有关。

开发人员越多，可以开发的操作就越多。

像特斯拉这样规模的公司，可以在短时间内组建一个非常庞大的开发团队。

第三个是材料方面的特斯拉。

特斯拉创始人马斯克也从事航天、卫星事业。

他们在航空航天领域积累的材料优势也可以应用到机器人上。

第四是特斯拉过去积累了开发各种平台、简化平台的能力。

例如，过去汽车制造也非常复杂。

特斯拉进来之后，通过平台的方式，大大简化了芯片和算法。

第五个优点是特斯拉善于制造工具。

特斯拉制造汽车时，专门制造了一台非常大的冲压机，可以制造工具，提高生产效率。

人形机器人有5000到6000个零件，过去的经验已经证明，未来可以通过集成来加快生产和制造速度。

特斯拉上海工厂的 Y 型千兆压铸机 |资料来源：特斯拉第四季度财报极客公园：从各项技术指标来看，这是否意味着特斯拉的人形机器人与现有的人形机器人不存在代差？不同之处？付春江：我认为特斯拉人形机器人的整体布局没有代际差异，但在同一代人之内有所改进。

它的整体体积，即重量与高度的比，将小于其他人形机器人。

这种更薄的设计对伺服关节的功率密度有一定的要求。

特斯拉拥有很多电机方面的专利。

我们认为，尽管其尺寸有限，但其舵机功率密度可能会有更好的提升。

当然，这种改进的开始很可能是利用现有技术进行代内改进。

机器人赛道、少数人的游戏极客乐园：目前人形机器人开发最大的难点是什么？付春江：最困难的是如何灵活地接触物体或环境：一是腿??部如何与复杂的地面环境接触并保持稳定，二是如何用手稳定地接触和操纵物体。

像工业机器人手臂，最难的部分是直接用夹具屏蔽。

极客公园：但是如果没有算法优化，单纯依靠硬件，机器人是不是就无法完成复杂的动作呢？付春江：正如你所说，人形机器人的第一个限制是成本，第二个是通用人工智能技术的发展。

仿人机器人软件算法主要分为三个部分，即控制、优化和学习。

控制和优化的优点是实时性强，学习可以解决泛化和多样性的问题。

只有将两部分结合起来，产品才能真正落地。

我预测通用人工智能技术的发展将有两个关键时间点。

首先是到2020年，控制优化算法可以与机器学习相结合，机器人可以在半封闭场景下执行不是特别复杂的任务，达到替代人类劳动力的目的。

到2020年，随着通用人工智能技术的发展和计算能力的提高，人们对仿人机器人的期望将初步得到满足。

极客公园：在仿人机器人领域，软件和硬件之间的关系是怎样的？人形机器人是否会对软件算法提出更高的挑战？付春江：需要与环境交互的“人形”硬件形态会增加一般AI处理相关问题的难度，这在过去处理视觉、语音等问题时没有体现出来。

这个时候，深度学习就不够了。

还必须使用强化学习，并且还有各种其他方法来处理该问题。

软件的进步让机器人能够处理更多的任务、进入更多的场景，从而促进商业化和量产化，并通过规模化生产降低硬件成本。

更进一步，大学研究机构可以获得更便宜、性能更好的硬件，这也可以加速其相关算法的开发。

这是一个前向循环迭代。

极客公园：在与周围环境的协作中，软件算法起到的作用是否比较大？付春江：控制分为两个方面：软件和硬件。

软件部分比较大，但是硬件本身的适应性在交互过程中也起到了非常重要的作用。

例如，现在许多机器人都使用钢制机身。

事实上，半钢体或柔性体可能更合适。

英国人之前做过一个视频，他们戴上钢制指套去抓杯子。

即使一个人的运动智能很高，如果四肢末端没有足够的摩擦力，他也无法抓住杯子。

与地面接触的脚也是如此。

羚羊在非常陡峭的山坡上奔跑和行走，这实际上是一种非常神奇的锻炼方式。

经过分析，科学家发现羚羊脚底的结构非常独特。

它是一个像弹弓一样的二体结构。

这种两体结构在适应破碎地面时非常有利。

现在加拿大和美国也在开发模仿羚羊脚的机器人脚，令人鼓舞。

国外网友设计模仿人体结构的机器人腿模型 |来源：ZBrushCentral极客公园：在研究机器人的时候，有没有和人体进行比较？人体结构还有其他方面比较难了解吗？付春江：人体结构可分为三个层次。

第一层是人体骨骼系统，类比于机器人，它是一个刚体。

即使是刚体，人体骨骼系统也是非常复杂的。

现在大多数机器人只是模仿人类的骨骼系统。

然而，仿人机器人的建模有一种抽象的处理方法，不需要精确的再现。

就像飞机的翅膀一样，虽然比鸟的翅膀简单很多，但也刚好可以完成飞行任务。

人体肌肉系统涉及灵活的驱动。

柔性驱动是目前国际上非常热门的研究方向，已经发表了许多高水平的论文。

如今，我们都使用舵机来驱动机器人。

未来，我们可能会使用灵活的人造肌肉来驾驶。

那么第三个层次就是人的大脑和神经系统。

控制领域在这方面有很多参考和模仿，但都是黑盒模型，无法解释真相。

极客公园：这两年涌现了很多机器人开发平台。

未来人形机器人领域会生态开放吗？付春江：我个人的判断是，虽然马斯克一直在说未来可能会开辟一定的生态系统，但我更倾向于认为特斯拉会是人形机器人的苹果。

一切都是自研，场景生态可能比较封闭，一些底层的API和SDK不会开放。

优必选的战略是成为人形机器人的Android。

过去我们积累了很多东西，比如硬件平台、软件平台、控制框架、AI平台、云平台等等，未来我们还是希望和上下游行业玩家合作。

极客公园：我们将人形机器人比作皇冠上的宝石。

仿人机器人的开发非常困难。

未来能否开源到生态中，让其他开发者参与研发过程？付春江：人形机器人整体上非常复杂。

四足机器人可能有八个关节，而人形机器人有四十个。

其自由度和复杂度远高于四足机器人。

四足机器人其实也有相关开源，但人形机器人还没有完全开源。

单独建造一个大型仿人机器人是很困难的。

四足机器人可能是任何公司都可以制造的，但未来人形机器人将成为智能制造公司的高端产品，并且绝对是少数人的游戏。

虽然这个数字很小，但我们看到在不久的将来这个数字将会大幅增加。

比如汽车行业，经过一百年的发展，每个国家都会有两到三个汽车公司占据主导地位。

我认为未来人形机器人也会有类似的情况。

今年，机器人走进家庭极客乐园：人形机器人需要满足哪些条件才能说服消费者购买？付春江：就像过去计算机的发展一样，人形机器人首先是ToG，然后是ToB，最后是ToC。

我个人判断，全年的一个主要市场其实是ToB市场。

对于从事重复性而非简单劳动的工厂或岗位，人形机器人如果能在一定程度上替代它们，是值得购买的。

人形机器人的初始价格可能达到汽车的水平，例如5万美元至6万美元。

同时，发达国家一名蓝领工人每年的成本可能是5万美元或6万美元。

如果一年内就能收回投资，很多企业都会愿意购买机器人。

而且机器人的工作时间更长，除了调试和维护之外没有其他成本。

极客公园：特斯拉预计他们的人形机器人最早会在2020年投产。

有证券预测，特斯拉人形机器人的产量将从一开始的20万台增加到2020年的1万台。

这与《中国人形机器人》中的判断类似。

行业。

的？付春江：业界的判断其实会更加保守。

例如，特斯拉的产量预期可能是数十万台。

他可能确实有这么大的产能，但是除了产能之外，我们还需要找到市场需求。

我们现在认为，早期一个中等发达国家对人形机器人的需求量在1万台左右，所有20个、30个发达国家的初始需求总量可能是2万台、3万台。

特斯拉剩下的产能，极有可能是自己生产销售，首先会被自己的工厂使用。

然后在实际应用中，相关技术得到补充和迭代。

优必选沃克概念图|来源：优必选优必选研究院官网宣传视频极客公园：据市场猜测，特斯拉人形机器人的售价可能为2.5万美元，约合人民币17万元。

这样的价格什么时候能实现呢？付春江：我认为20年内、近期甚至20年前达到这个价格的可能性还是比较小的。

极客公园：目前人形机器人成本比较高的地方在哪里？降价空间在哪里？付春江：成本最高的主要是舵机，包括电机减速机、编码器、电机结构件。

这个成本大约占1/3到1/2。

另一部分是各种电子传感器和计算板，也能占近1/4到1/3。

剩下的就是整机的结构件等等。

整机的结构件成本可以通过量产来大幅降低，伺服也是如此，但任何一个结构件都不可能降低这么多，因为涉及到材料和加工的成本。

电子部件遵循摩尔定律，这意味着每 18 个月性能就会翻一番，价格也会翻一番。

因此，我认为量产后整机成本降低50%是完全有可能的。

极客公园：以智能手机为例。

现在生产一部手机的成本可能稳定在几百元。

对于仿人机器人来说，其整体成本最终能降低到多低？付春江：到2020年，我认为可以减少到5万美元左右，到2020年，可以减少到1万到2万美元左右。

当然，当我们讨论产品时，成本只是一方面。

即使硬件不赚钱，我们仍然可以通过数据和软件服务赚钱。

我认为产品价格和成本的差距应该不会很大。

未来人形机器人的整体利润率可能在30%以内。

大多数人形机器人都想进入家庭场景，特斯拉的人形机器人也有这个趋势。

我们可以期待这款通用人形机器人帮助解决家庭中的哪些问题？你能帮忙做饭吗？付春江：40自由度的人形机器人可以处理很多问题，但目前的控制、优化和学习相关技术还没有发展到通用技能的水平。

预计到2020年左右，这种通用机器人将能够买菜、做饭、洗衣服、陪伴教育孩子等。

极客公园：现在的机器人看起来主要是在深度学习算法下做一些识别和分析的工作，但是在与人类的交互中很重要的一点就是理解情感和情绪。

目前该领域的进展如何？付春江：人形机器人具有三个特点，这也是其大规模实施时的优势。

第一是它们不需要重新适应人类环境，第二是它们可以使用人类使用的工具，第三是与人类的情感互动。

前面提到的家务劳动实际上就是第一和第二个特征的相关体现。

第三点是比较困难的。

这一目标的实现大致可分为两个阶段。

首先是人本身的扩展，利用远程控制技术来传达情感，比如现在的SNS机器人（Sociable Robot），但它传达的是另一个人的情感，不是机器对情感的理解，也不是机器产生的情感。

机器。

随着通用人工智能技术的后续发展，机器人很可能发展出对人类情感的理解。

不仅是机器学习，认知神经学领域的情感研究也已经开展了数十年。

我们预计，未来20年，我们在情感研究方面也将取得一定的突破。

Furhat社交机器人|来源：Furhat 官网极客公园：当您离开本田阿西莫团队加入优必选时，您看到了什么趋势吗？付春江：当时主要原因之一是本田内部决定停止ASIMO的开发，机器人研发将朝着更实用的方向发展。

二是我国在机器人领域也取得了长足的进步。

事实上，我在本田的工作经历告诉我，机器人能否走进千家万户，关键在于成本。

降低硬件成本、快速推进商业化是中国的优势。

回国后，我也感受到人形机器人的产业化确实存在着各种机会。

极客公园：您认为优必选在人形机器人方面最大的技术优势和护城河是什么？付春江：首先是我们整体的技术储备。

我们拥有国内外专利近百项，其中发明专利占比70%以上，涵盖人工智能、仿人机器人核心技术领域。

其次，我们在仿人机器人这个非常复杂的产品的可靠性和场景实现方面积累了丰富的经验。

以迪拜世博会中国馆沃克的案例为例。

半年的高强度工作，没有发生重大事故，足以证明我们的人形机器人已经达到了国际先进水平。

最后，还有公司各业务之间的相互赋能：一方面，沃克是优必选产品树的主干，为公司其他产品（树枝），如教育机器人、物流机器人、紫外线消毒机器人等提供养分。

、医疗保健机器人等商业产品均采用沃克的研发成果。

另一方面，反过来这些产品已经形成了市场和应用，可以用来积累场景和技术，并持续支撑沃克进一步的研发迭代，让我们可以轻松开发新项目，拥有场景的积累。

极客公园：优必选目前主要攻克哪些技术难题？付春江：我们会在电子皮肤、并行结构、整机优化、降低成本上下功夫。

极客公园：国内机器人产业有哪些优势？付春江：就人工智能技术而言，中国在人工智能研究方面排名世界第二。