今天小編分享的科技經驗:特斯拉展示機器人“裡程碑”式成就:穩穩接住網球,手指靈活彎曲,歡迎閱讀。
特斯拉展示機器人 " 裡程碑 " 式成就:穩穩接住網球,手指靈活彎曲
《科創板日報》11 月 29 日訊(編輯 宋子喬) 當地時間 11 月 28 日,特斯拉機器人官方賬号發布新動态:準備了新的手來迎接黑色星期五。視頻中,Optimus 穩穩地接住迎面抛來的網球并放下,手指可相對靈活地彎曲。
靈巧手是特斯拉二代 Optimus 最引人注目地方。特斯拉 Optimus 工程師 Milan Kovac 将最新展示的靈巧手稱為 "裡程碑式的成就"。
據他介紹,與上一代產品相比,該新手 / 前臂擁有雙倍的自由度(手上有 22 個自由度,手腕 / 前臂上有 3 個自由度)。小 K 注:人類的手通常被認為具有 27 個自由度,手部自由度越高,越能做出更加復雜和精細的動作。
Kovac 表示,上述視頻是在實驗室裡通過遠程操作實時完成的,特斯拉很快就會制造出配備新靈巧手的機器人。
另外,團隊到年底前仍有一些工作需要完成,特别是圍繞擴展觸覺傳感集成(新一代手比上一代的表面覆蓋範圍大得多)、通過肌腱實現更精細的控制。由于所有驅動裝置被移至前臂,這增加了其重量,團隊還在想辦法減輕前臂重量。一個有趣的挑戰是如何讓手指和手掌擁有足夠柔軟度 / 柔順性的保護層,同時又不影響觸覺傳感。
馬斯克在他的帖子下面回復:"Optimus 團隊幹得漂亮。"
Optimus 上一代靈巧手包含 11 個自由度,同樣集中于前臂的靈活性,與第一代 Optimus 原型機難以執行簡單的操作任務相比,搭載 11 自由度靈巧手的 Optimus 能夠完成疊襯衫、在工廠分揀物品等任務。
22 個自由度靈巧手則是 " 千呼萬喚始出來 "。此前 5 月份,Optimus 團隊發布了 Optimus 的進展視頻,視頻中該機器人正在對電池進行分類并在辦公室裡走動。馬斯克在視頻下方留言,首次透露 Optimus 的雙手将很快擁有 22 個自由度。
在特斯拉 6 月份的股東大會上,馬斯克重申了特斯拉目标(2024 年 4 月 23 日,第一季度财報電話會議上,馬斯克表示,特斯拉預計到今年年底,Optimus 裝置将在工廠執行一系列有用的任務,同時公司的目标是在 2025 年底之前對外銷售這些機器人),即計劃從 2024 年底開始小批量試產 Optimus 機器人,預計 2025 年全年生產數千至一萬台,用于内部場景使用及訓練,同時他再次提到 Optimus 的關鍵改進——手部将具備 22 個自由度," 它可以彈鋼琴,甚至彈吉他。"
在特斯拉 10 月召開的 "werobot" 發布會現場,22 自由度靈巧手首次亮相,在屈曲 / 伸展的基礎上,展示了外展 / 内收的全新姿态。靈巧手線繩驅動結構醒目,執行器外置在前臂中,手腕可靈活轉動。
中信證券對此表示,這與其對于特斯拉靈巧手方使用 " 空心杯 + 絲杠 + 繩驅 " 方案的預期吻合。22 個自由度分别為 5 根手指單手指各 4 個自由度 + 腕部 2 個自由度,最大程度地模仿了人類手指最下方關節超過 1 自由度的結構。
靈巧手目前已經是人形機器人核心零部件之一,主流人形機器人本體廠家都傾向于自研,如特斯拉(Optimus)、Apptronik(Apollo)、優必選(Walker S)、智元(遠征 A1)、Sanctuary AI(Phoenix)等。
華安證券研報中指出,靈巧手的性能和成本受其三大核心組件——驅動、傳動和傳感裝置的共同影響。随着機器人技術的進步,靈巧手的自由度更新提速,越來越向高集成度、智能化發展。據《科創板日報》不完全統計:
10 月 16 日,國家知識產權局信息顯示,智元機器人已于今年 6 月申請了一項名為 " 靈巧手拇指、靈巧手和機器人 " 的專利。專利摘要顯示,本申請涉及機器人技術領網域,具體涉及一種靈巧手拇指、靈巧手和機器人,解決了具有 3 個自由度的靈巧手拇指無法同時兼顧關節解耦和尺寸的問題。值得一提的是,智元機器人在 8 月發布的新產品中靈巧手的自由度數達到 19 個,其中主動自由度由上一代的 6 個增加至 12 個。
今年上半年,星動紀元推出了自主研發的靈巧手 Xhand,具有 12 個主動自由度,采用全驅動方案,指尖還配置觸覺傳感器。
Figure AI 則在今年 8 月發布的第二代人形機器人 Figure02,搭載了第四代機械手。根據其官網公開信息,Figure02 的靈巧手擁有 16 個自由度,稱 " 具有與人類相當的負載能力,可抓取 25 公斤物體 "。
由 OpenAI 投資的初創企業 1X Technologies(以下簡稱 "1X")在今年 9 月初推出了專為家庭設計使用的人形機器人 NEO 測試版,手部具有 20 個自由度,能夠舉起重量超過自身體重兩倍的物體。
國金證券此前發布研報表示,特斯拉第三代靈巧手相比于第二代的變化為:(1)手部增加了自由度,從 11 個提升到 22 個,從而對應的電機數量将可能從原本的 6 個提升到 13~17 個;(2)驅動器裝載部位由手部改為手腕。
國金證券稱,基于功能性和長期目标,靈巧手往人手方向發展是大勢所趨。以特斯拉靈巧手為例,該機構分析了自由度增加帶來的產業鏈彈性環節:
驅動裝置上,預計空心杯電機和無刷有齒槽電機将成主流,假設單手用量約 13~17 個,當前雙手價值量 3.4~15.3 萬元;
傳動裝置上,當前處于腱繩向絲杠切換的關鍵時間點,假設單手用量 13~17 套,當前雙手價值量為 5.5~13 萬元;
傳感器裝置上,觸覺傳感器是價值量最大環節,單手用量約 5 套,雙手價值量約 1351 元。
(科創板日報 宋子喬)