特斯拉小米纷纷下注!揭秘爆火的人形机器人,万亿新风口 | 智东西内参( 三 )


2021年8月20日 , 马斯克在首届特斯拉人工智能日(AIDAY)上首次发布特斯拉人形机器人(TeslaBot)计划 , 代号“擎天柱”(Optimus) , 正式宣布进军机器人领域 , 预计2022年完成 , 第一版可在2023年投入生产 。
2022年4月 , 马斯克在财报会议上指出 , Optimus的重要性将在未来几年逐渐显现 , 最终将比汽车业务、比FSD更具价值 。
2022年的TED访谈中 , 马斯克也提到人形机器人的第一批生产打算用于那些危险、无聊、重复以及人们不情愿去做的工作 。 并且表示 , 起码在两年内可以生产出有实际用途的产品 , 且价格预计比制造一辆车的价格更便宜(特斯拉汽车在中国的售价最低为30万元左右) 。
2022年6月 , 马斯克在推特上发文 , 将特斯拉第二个人工智能日(AIDay)由原定的8月19日推迟到9月30日 , 可能推出Optimus原型机 , 同时马斯克在接受彭博社采访时称:人形机器人Optimus将在9月30日的特斯拉AI日活动上面世 。
特斯拉核心参数已公布:身高5尺8寸(约1.73米) , 头部带有显示屏 , 用以展示信息;采用Autopilot的摄像头作为视觉感知传感器 , 共八个摄像头;采用FSD自动驾驶芯片作为计算核心;脖子、胳膊、手、腿、躯干累计搭载了40个机电传动器;搭载多相机神经网络、基于神经网络的规化、自动标记、算法训练等;以轻量材料打造 , 最高时速达5英里/小时 。
三大核心技术:人机交互、环境感知、运动控制 。
人机交互:近几年人机交互技术从之前只能接受固定命令 , 到现在通过大量的深度学习和图像训练 , 可以精准进行不同场景下的语音语义&图像识别 , 应用端主要体现在智能家居等领域 。
环境感知:指通过摄像头、雷达、传感器(力矩、倾角、红外、触觉、温度等)对机器周围环境的监控&获取信息 , 应用最为极致的主要为自动驾驶 。
运动控制:主要包括硬件、软件两方面:1)硬件主要为电池、控制器、电机、减速器等 , 目前难点在核心关节的电机系统设计、材料轻量化等方面;2)软件主要是协调几十个关节协同运作 , 含各类运动控制算法(例如现有人形机器人采用水平反应控制、目标ZMP控制、步长位置控制等算法) 。
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人形机器人三大核心技术
人形机器人在交互&环境感知方面 , 可复用特斯拉自动驾驶等技术 。 智能汽车≈自动驾驶+轮式机器人 , 人机交互、环境感知相关技术可以复用 , 车企布局人形机器人逻辑较顺 。
Optimus头部配备与特斯拉汽车相同的摄像头等传感器阵列 , 算力支持由FSD(FullSelf-driving , 自动驾驶)芯片提供 , 同时与汽车共用AI系统 , 利用Dojo超级计算机的训练机制去提升机器人的功能 。
FSD(FullSelf-driving , 自动驾驶)芯片:特斯拉自动驾驶芯片完成了由Mobileye、英伟达向自研FSD芯片的迭代(台积电代工) , 自研芯片算力可满足L5级别自动驾驶 。
D1芯片:2021特斯拉AI日公布自研芯片D1 , 采用分布式架构 , 7nm制程 , 每个D1芯片搭载500亿个晶体管、354个训练节点 , 单芯片BF16精度下算力高达362TFLOPs , 功耗仅400W 。 特斯拉25个D1芯片组成一个训练模块 , 实际应用中 , 特斯拉将120个训练模块组装成超级计算机 , 含有3000个D1芯片、超100万个训练节点 , 算力可达1.1EFLOP 。
复盘特斯拉电车商业化成功之路 , 回顾特斯拉近十年销量 , 2011年特斯拉全球销量不足300辆 , 历经十年迅速增长至2021年的93.6万辆 , 10年CAGR高达124% 。 其中 , 2012年ModelS上市 , 特斯拉销量增长至2650辆;2018年Model3在美交付 , 销量同比高增139%达到25万辆;2021年国产ModelY上市 。