要点:
近日，特斯拉藉由一段新的影片展示了人形机器人Optimus目前的发展近况。 Optimus展示了视觉自标定、颜色分拣任务、单脚保持平衡等能力，在感知、大脑、运动与控制方面具备多项亮点。整体产业融资热度上升意味着市场对该产业的前景和潜力持乐观态度，资本方愿意投入更多的资金来博取一份高额回报，而机器人产业正处于融资风口之上，将打开巨大的商业想象空间。
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2023年9月24日，特斯拉(TSLA)官方账号更新了“Tesla Bot Update | Sort & Stretch”。据特斯拉称，人形机器人Optimus/擎天柱已可以实现自主对物品分类，其神经网络训练是“完全端到端的”，即可实现视频信号输入，控制信号输出。
特斯拉机器人全面进化
特斯拉创始人伊隆马斯克/Elon Musk于2021年宣布推出特斯拉人形机器人，又名为Tesla Bot或Optimus，旨在取代人类重复性高、危险或单调的任务。而近日，特斯拉藉由一段新的影片展示了人形机器人Optimus目前的发展近况。在视频中，特斯拉在人形机器人方面再次取得进展，在这次更新中Optimus看起来更加精致。该影片甚至看起来像是CGI/电脑生成的图像，Optimus展示了视觉自标定、颜色分拣任务、单脚保持平衡等能力，在感知、大脑、运动与控制方面具备多项亮点：
在感知方面，通过视觉感知及关节位置编码器，Optimus便可自动校准四肢，并精准定位四肢的空间位置；在大脑方面，凭借纯视觉技术及完全本地部署的神经网络，其可以迅速适应环境并完成多项任务。其将蓝色与绿色积木分别分拣到对应颜色的托槃之中，即便在抓取积木过程中，有人在一旁将积木打乱，Optimus也可以立即调整并适应新环境，继续分拣积木。与此同时，其还可以将翻倒的积木摆正，并执行“打乱分类好的积木”等新任务；在运动控制能力方面，Optimus可以精准抓取物品，在做出动作时，该机器人的四肢、躯干、手指动作都极为灵活，且与人类接近。
此外，部分投资者认为，特斯拉V12自动驾驶的算法体系同时应用于人形机器人及汽车也是可行的，且有利于加速提升识别算法的泛化能力。随着特斯拉展示了机器人端到端技术路线可能性，该方案与其FSD/全自动驾驶的运行模式类似，FSD以及Dojo的成功经验有望加速机器人迭代速度，由单一任务向多任务拓展。
Optimus新突破：灵活的手指
值得注意的是Optimus影片中，重点展示了其手指的强大灵活性。在2021年的特斯拉AI日上，马斯克带着他的双足人形机器人Tesla Bot来了，然而现场表演的机器人热舞却让人很尴尬，因为大家一看就知道是假的、是由真人扮演的，现阶段的机器人绝不可能发展到这种程度，马斯克找真人扮演机器人这个主意似乎有点馊，虽然随后他主动解释了真相，但依然被打上了“造假”、“吹牛” 、“笑话”的标签。到了2022年，预计推出原型机的双足人形机器人，其手指拥有超乎想象的灵活性，实话实说，除了指尖关节还略有一些僵硬之外，如果跟它猜锤子、剪刀、布，很多人还真不一定赢得了。
但是，近日推出的Optimus，已经可是实现手指灵活运动，并能根据颜色分类，精准地抓起小块的乐高模型。而这一创新，显示了特斯拉强大的“技术护城河”。
对于人形机器人而言，很难实现正确定位手动工具，例如将十字头螺丝起子与螺丝上的凹槽对齐，或将锤子瞄准钉子。但与之相比，人类的双手非常擅长完成这些任务以及更多任务。为了接近与我们的双手轻松完成的能力相媲美，机器人手需要更好的敏捷性、可靠性和力量，而且它们需要能够比现在更准确地感知、更精细地移动，以弄清楚它们要做什么、如何握住它以及如何最好地握住它。
而对于人形机器人的研究重点，在于设计新型适应性强的机器人手，能够进行精确的精细运动和自主抓取。虽然这对人类来说是基本动作，但对机器人来说却非常复杂。当机器人能够钉钉子、更换电池以及进行其他类似的动作时，我们将在机器人手中实现像人类一样的灵巧性。要实现这一目标还需要发明融合硬质和软质元素的新设计，就像人体骨骼提供抓握力一样，皮肤分散压力，这样酒杯就不会破碎。
人手能以每秒300度的速度移动，拥有成千上万的触觉传感器。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，既可以完成大口径物体抓取，同时也能满足抓取精巧物体的需求。我们周围世界的工厂被设计为适于人手抓握的，但也会出现很多我们没见过的物体。因此，特斯拉的人形机器人手指有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。手的适应机制是非常复杂的，人类可以认识到手在空间中的位置，而这也是其能抓取物体的关键。
“人形机器人”的前世今生
人形机器人并不是近期才推出的“新物种”。早在1973年，日本早稻田大学/Waseda University 发布了一款人形机器人WABOT-1。这款由著名机器人专家加藤一郎设计、以大学校名命名的机器人身高与真人相仿，可以以双脚行走，并完成搬运物品等工作，还可以用简单的日语和人交谈。和过往的人形机器人不同，WABOT-1并不是在操控员的控制之下完成这些工作。在它的身上，安装了人工视觉和听觉装置，手部也装有传感器。因此，它可以根据视觉、听觉，以及触觉来感知周围的情况，并自行调整动作。
而人形机器人再一次进入人们的视野是在上世纪末。 1997年，本田公司推出了P3人形机器人。这款机器人安装有三维视觉和平衡系统，不仅完全实现独立依靠两脚行走，还可以自行识别障碍物并改变方向。甚至在被人推倒后，还可以自行站起。除此之外，它还可以和人进行语言互动，并按照语音指令和人交流。
2000年，本田又进一步在P3的基础上推出了阿西莫/ASIMO 机器人。与P3相比，这款机器人在性能上实现了非常大的提升。它不仅可以实现奔跑、跳跃等多种运动，通过视觉、听觉感应器规划路线，并避免与人类发生碰撞，还能与人用语音或手语进行交流。更为重要的是，它还可以完成很多复杂的活动，如为人端茶递水，甚至还能给人表演舞蹈。由于其强大的功能，所以阿西莫从推出开始就深受人们欢迎。在随后的几年中，它不仅在全球范围内进行了巡回演出，还曾去纽约证券交易所充当了第一位非人类敲钟人。遗憾的是，由于阿西莫的成本非常高，致使其叫好不叫座，因而这款机器人在2018年就停止了研发。 2022年，阿西莫的最后一次表演结束，这款风光一时的机器人也宣布退出市场。
虽然阿西莫/ASIMO本身的商业化并不成功，但它却向人们展现了人形机器人的巨大潜力，尤其是在艺术表演以及日常服务中，人形机器人的优势得到了充分展露。这就激发了很多企业重新对人形机器人予以关注，从而造就了新一轮的人形机器人热潮。在这一轮新的热潮中，人形机器人的发展大致上分为了两条路线：
一条是通过简化机器人的部分功能，对其成本进行控制，从而迅速达到商业普及的目的
该路线的代表是法国阿德巴兰机器人公司/Aldebaran Robotics，于2006年推出的NAO机器人。尽管相比于阿西莫，NAO的能力还略显单薄，但其性能也达到了很高的水平。在行动上，NAO达到了25个自由度，可以实现行走、踢球等较为复杂的运动，甚至可以打整套的太极拳。
在智能上，NAO可以自动识别周围环境，能看、听、说，并和人进行交互。如果按照前面说的标准，基本已经达到了L3的标准。更为重要的是，NAO还可以通过进一步编程，来对机器人的功能进行扩展。
另一条路线则是对机器人的能力进行进一步的强化，从而让它完成更为复杂的任务
釆取这条路线的代表企业就是波士顿动力/Boston Dynamics。这家诞生于麻省理工学院的企业有很强的学院派气质，当同行企业考虑如何开发满足市场的商业化产品时，它却花费了十多年的时间来专门研究机器人腿部的稳定性。这种严谨、精益求精的专研精神让其在业内外获得了很好的口碑。
值得投资者关注的是，虽然波士顿动力的人形机器人表现卓越，但这种精益求精路线的商业化前途目前依然并不明朗。过去几年，波士顿动力换了三个老板，先是被谷歌收购，后又转手软银，最近又被现代接手。在每一次收购前，买家都对其充满了希望，但随后，波斯顿动力“只问耕耘不问收获”的学院派作风却都让他们感到失望。实际上，波士顿动力也并不是拒绝商业化，但其目前商业化最成功的产品是四足机器人Spot，而不是以阿特拉斯为代表的人形机器人。如此情况，不得不让人对其执着的发展方向打上一个大大的问号。
但尽管如此，人形机器人近期以以前所未有的火爆热度持续攀升，甚至超过了此前爆火的AI大模型。英伟达创始人黄仁勋、“硅谷钢铁侠”马斯克等AI领域的大咖也纷纷发声，认为人形机器人将是人工智能的下一波浪潮。
除了言语上的“看好”，产业端也在发力。谷歌DeepMind在今年7月推出了一款新的机器人模型Robotics Transformer 2/简称“RT-2”，成为全球第一个控制机器人的视觉、语言、动作/VLA模型。它能够通过语言指令，让机器人更好地完成视觉识别再到抓取的动作。此外，近期三星电子开始制定相关战略，目光瞄向人形机器人领域。而中国厂商小米、阿里巴巴也紧随其后宣布入局人形机器人赛道。
业界普遍认为，有了AI大模型加持，人们不再满足于机器人只是一个“大玩具”，更希望它能通过自我学习掌握各项技能，以更自然更智能的方式与周边环境交互，完成各种任务，成为真正有意识的智能形态。也正是在AI大模型问世后，人们看到了实现人形机器人的可行性。
“人形机器人”是下一波AI宠儿？
人形机器人产业迎来新风口，技术显著提升、新品层出不穷、资本投资态度也逐渐好转。整体产业融资热度上升意味着市场对该产业的前景和潜力持乐观态度，资本方愿意投入更多的资金来博取一份高额回报，而机器人产业正处于融资风口之上，将打开巨大的商业想象空间。
目前，人形机器人的发展已经达到了相当的高度，神话中的“偃师人偶”可以用现代科技完美实现。等了一年之久的Optimus，终于出现在了大众视野中，这也成为特斯拉“AI Day”最受瞩目的环境。不过，其新奇的外观与性能并不是关键，对于人形机器人而言，其真正量产落地才是衡量这一新物种是否真正有价值的关键。
单纯看性能，像阿西莫、阿特拉斯等型号的机器人已经达到了相当的水平，但它们的商业化都不算成功。究其关键，还是其成本过高。如前所述，在工业场景，人形机器人并没有什么优势，更为廉价、实用的非人形机器人已经足以满足要求。因此，如果人形机器人要追求商业落地，就更可能在消费场景。
Optimus虽然已经取得了较大的进步，但市面上还是会出现两种截然相反的评价。特斯拉的粉丝们普遍认为，擎天柱具有科技感，非常吸引人。但专业领域的人士对于这款机器人则更多表示出了一种不以为然的态度。毕竟，有阿西莫、阿特拉斯等机器人珠玉在前，擎天柱的表现几乎没有任何优势可言。但问题在于，对普通消费者而言，人形机器人的价格实在是太高了。以阿西莫为例，其单台造价在300万至400万美元之间。如此高的造价，要将其用于消费端显然是十分困难的。事实上，在阿西莫推出之后，其用途主要在演出，但其表演一场的演出费也高达数万美元。很显然，除了一些愿意“尝鲜”的订单，很难有客户愿意长期雇佣如此高价的机器表演者。尤其是随着元宇宙技术的发展，人们发现通过廉价的3D虚拟影像就可以取代这种昂贵的表演者，其需求更是出现了锐减。在这样的背景下，曾经风光无限的阿西莫也不得不黯然退场。
特斯拉汽车生产经验有望加速机器人迭代速度
特斯拉如今展示出的强大科技“护城河”，将为降低机器人未来市场价格提供了强大的支撑。狂呼金融研究所认为，特斯拉在技术已经达到相当高度的情况下，人形机器人的下一步发展关键应该是在性价比问题上。只有对技术发展、成本控制，以及功能开发这几个问题上做好权衡，人形机器人才可能真正地从科幻走向人们的日常生活。狂呼媒体曾发布一文“ 特斯拉新技术将颠覆电动车制造，再次大幅削减生产成本！新电车价格战？ ”，揭示了特斯拉即将实施一种新的压铸工艺，该工艺可以显著降低成本并简化汽车制造，改变电动车的制造方式，并有可能实现生产成本的大幅削减。而特斯拉这一创新科技技术，超出了行业其他车企目前的能力。因此，这种技术创新也可比喻为“科技性垄断”。参考特斯拉汽车创新发展史，Optimus大概率也会先以强大的科技技术作为第一波面世，随着技术的发展和生产效率的提升，或许会陆续诞生Optimus基础版和更为升级的高级版，以应对不同消费者的需求。
人形机器人作为服务机器人的高级形态，可以模拟人的形态和行为，与周围环境进行交互，辅助或替代人类从事某些活动。目前各大科技公司纷纷加码布局，产业链各环节将有望迎来高速发展。不过随着技术的不断进步和应用场景的扩大，人形机器人成本高昂、能源消耗大、伦理和法律等问题会越来越突显，但市场前景也越来越明晰，特斯拉、谷歌、微美全息等头部科技企业想要挖掘未来的“蓝海市场”，还需要加快机器人生态共融共生。
人形机器人这条路能走通吗？我们暂时还不得而知。但更值得期待的是，目前很多企业加入到这一赛道中，开始与特斯拉相同的尝试，其中就不乏中国小米、宇树等公司的“直面竞争”。相信在不久的将来，作为消费者，我们可以以一个相对低的价格拥有自己的人形机器人，实现机器人与工作、生活的真正融合。
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