机器人、FSD、Dojo,一场极客的极致狂欢( 二 )


完整的特斯拉人形机器人「Optimus」重 73 公斤;
静坐时功耗为 100W;
快速步行时功耗为 500W;
全身上下包含了 200 个以上的自由度 , 其中手部可以实现 27 个自由度 。

机器人、FSD、Dojo,一场极客的极致狂欢

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从最开始公布到现在 , Optimus 已经进行了三次演进 。
Optimus 的传感器阵容之中 , 核心是与特斯拉 FSD 系统相似的摄像头 。核心能量供给组件为一块 2.3kWh 的电池组 , 整个配电和计算系统集成到「机体」的上半身也就是躯干部分 。具体来说的话 , 在这张透视图中 , Optimus 体内蓝色的是电子系统 , 橘色部分是电机 。
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之所以这么设计 , 是在某种程度上参考了特斯拉汽车的成熟设计 , 尽可能地减少线束的数量 。
现版本 Optimus 全身上下共有 28 处电机执行器——理解成人类的关节就好 。比起之前宣布的 40 个减少了四分之一以上 , 目的也很简单 , 为了降低整体功耗 。
这实际上很好理解 。就像智能手表的续航水平 , 比起单次充电就能维持动辄一两周的正常使用 , 一天不充电就趴窝就跟闹着玩儿似的 。
Optimus 充满电后可以运行一整天 。技术负责人没有说明这个「运行」是相对常规的使用情况 , 还是要去码头扛大包这种极端的高强度劳动 。
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为了让「脑子」更「清醒」 , Optimus 使用了一颗特斯拉自研的 SoC 作为其智能中枢的关键组件 , 支持 wifi 和 LTE(4G)网络连接 。考虑到机器人身处的场景与汽车的巨大差异 , 无线网络、音频输入等支持 , 是保护人类用户和 Optimus 双方安全的必要组成 。
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由于 Optimus 的腿脚还不太利索 , 特斯拉机器人团队的其中一位负责人表示 , 他们在 Optimus 上使用了和电动车碰撞安全测试相同的预测模型 , 通过计算来预测 Optimus 在各种姿势和体态下正常工作的表现 , 这其中包含了摔倒等情况等情况 。
为了保护机体 , 结构基础的优化也成为了团队工作的重点 , 胸前设置了能量吸收区域 , 不仅能够帮助机体在摔倒时避免将胳膊和关节等关键组件损坏 , 还能避免直接「摔傻」 。
这些有点像是人类的生理结构特性 , 和在即将跌倒的瞬间反射性采取的一系列生理防御机制 。毕竟 , 受伤之后不管是人类的治疗、静养 , 还是机器人的维修、检查 , 各种意义上来讲都挺贵的不是吗 。
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说到像人 , 特斯拉机器人团队为 Optimus 加入了仿生学概念的设计 。比如 , 仿照人类膝盖关节的构成 , 将机器膝盖的关节分为 4 个电机 。
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这么做的前提包含了一系列精密的计算 。团队对试验过程中收集到的各种数据 , 通过微积分的方式进行了大量模拟 , 来微调电机的功率 。一方面降低行动的功耗 , 另一方面避免了「用力过猛」导致的机体失衡等潜在危险因素 。
节省成本的关键之一 , 是在前面提到的 Optimus 全身上下 28 处电机中 , 只采取了 6 种不同的设计 。用极简的平台化设计来提高产能 , 还能一并降低维护的成本 , 很有特斯拉的工业风格不是吗?
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这些关键的电机中 , 关键部位的负荷能力之大 , 单个组件就足以吊起一台三角钢琴 。
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作为人类身上最为精巧的组件 , 对手部肌肉的控制与灵活运用 , 可以说是人类进化的关键之一 。在这方面 , 特斯拉机器人团队为 Optimus 设计了精密但灵敏的小型电机 , 使之不仅具备搬动沉重物体的能力 , 还能灵巧地处理那些对精度有较高要求的工作 。


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