特斯拉人形機器人的發展歷程可謂迅速而令人矚目。2021 年 AI Day，馬斯克釋出了特斯拉通用機器人計劃，提出人形機器人概念機 Tesla Bot，為人形機器人的發展奠定了基礎。
隨後，2022 年 9 月，第一代 Optimus 原型機亮相，能實作行走、澆花、拿取物品等簡單動作。到了 2023 年 12 月，Optimus Gen 2 釋出，體重減少 10kg，步行速度提升 30%，手部關節搭載觸覺傳感器，活動更加自然。
在不到三年的時間裏，Optimus 實作了快速叠代。從最初的概念到如今能夠展示出聊天、倒飲料、猜拳等多組動作，其在靈活性、輕量化、智慧化等方面的進步顯而易見。例如，Optimus 能夠在復雜環境中自主導航，辨識障礙物，幫他人拿物品，動作絲滑連貫。同時，多個 Optimus 機器人可以協同工作，共享環境資訊，最佳化導航效率。
據統計，2024 年 2 月，高盛預測人形機器人市場規模在 2035 年將達到 378 億美元。馬斯克也多次表示人形機器人將會是特斯拉未來主要的長期價值來源，並預言未來人形機器人和人的數量比例是 2:1。隨著技術的不斷進步，特斯拉人形機器人有望在更多領域發揮重要作用，為人類社會帶來前所未有的便利和效率。
二、獨特的純視覺方案
（一）技術優勢
純視覺方案在成本方面具有顯著優勢。一個網路攝影機的成本一般在 150 元左右，雙目的成本是 200 左右，相比雷射雷達成本低很多。同時，純視覺方案的數據處理速度相對較快，可以實作更快的響應速度。視覺數據可以提供更加準確的環境資訊，能夠獲取更加細節的資訊，例如車道線、交通標誌等。在安全性方面，特斯拉純視覺方案讓行車安全水平達全美平均水平的 9.2 倍，這也佐證了其優越性與前瞻性。純視覺方案可以避免雷達等傳感器的盲區，提高自動駕駛的安全性，還可以更好地應對復雜的交通環境，例如城市道路、高速公路等。對於自動駕駛技術來說，純視覺方案可以更加精準地辨識道路上的標誌、障礙物等，提高自動駕駛的準確性，並且可以進行深度學習等技術的處理，提高自動駕駛的智慧化水平。
（二）與其他方案對比
純視覺方案與雷射雷達等方案存在明顯差異。純視覺方案主要依靠網路攝影機收集資訊，而雷射雷達方案則利用雷射束掃描周圍環境獲取距離和物體位置資訊。在不同路況下，純視覺方案適應力強，網路攝影機可以適應不同的光照條件，包括夜晚和雨雪天氣，但在惡劣天氣下，如暴雨、霧天等，網路攝影機的視線會受到影響，很難提供準確的資訊，進而影響到智駕的表現。而雷射雷達方案精度高，可以精確地測量距離和物體形狀，對環境的感知更加準確，且不受天氣、光照和遮擋物的影響，在惡劣天氣下也能正常工作。對於成本敏感的套用場景，例如低端自動駕駛汽車，純視覺方案是一個不錯的選擇；對於精度和魯棒性要求高的套用場景，例如高級自動駕駛汽車，雷射雷達方案是一個更好的選擇。
三、自主辨識復雜環境的能力
（一）技術原理
特斯拉機器人透過神經網路和視覺辨識技術，實作了自主辨識復雜環境的強大能力。其技術原理主要基於深度學習和電腦視覺。特斯拉機器人配備了多個網路攝影機，如同特斯拉汽車一樣，采用純視覺方案。這些網路攝影機能夠捕捉周圍環境的影像資訊，然後將這些資訊輸入到神經網路中進行處理。
神經網路經過大量數據的訓練，可以自動學習環境中的特征和規律。例如，它能夠辨識不同物體的形狀、顏色、紋理等特征，從而判斷物體的種類和位置。同時，神經網路還可以根據影像中的光影變化、線條走向等資訊，推斷出環境的空間結構和深度資訊。
在運動規劃方面，特斯拉機器人借鑒了汽車自動駕駛技術中的經驗。透過對大量實際場景的學習，機器人能夠預測自身運動與周圍環境的互動影響，從而制定出合理的運動路徑。例如，在遇到障礙物時，機器人可以根據障礙物的位置、形狀和自身的運動狀態，選擇最佳的繞行路線。
此外，特斯拉機器人還利用了多傳感器融合技術。雖然主要依靠視覺資訊，但它也會結合其他傳感器的數據，如關節位置編碼器等，來提高對自身位置和姿態的感知精度。這樣可以使機器人在復雜環境中更加準確地定位自己，從而更好地執行任務。
（二）實際套用
在工廠場景中，特斯拉機器人展現出了卓越的自主辨識復雜環境的能力。它可以在工廠內自由行走，避開人和各種裝置等障礙物。例如，當有工人在機器人的行進路線上時，機器人能夠透過視覺辨識技術及時發現工人，並調整自己的運動路徑，以避免碰撞。同時，機器人還可以辨識各種生產裝置和物料，準確地執行搬運、分揀等任務。在遇到樓梯等復雜地形時，機器人能夠利用視覺資訊和神經網路的分析，判斷樓梯的高度、寬度和坡度等參數，然後制定出合適的爬樓梯策略，安全地上下樓梯。
在家庭場景中，特斯拉機器人同樣大有用武之地。它可以自主辨識家庭中的各種家具、電器和物品，避免碰撞的同時，還能根據主人的需求進行物品的搬運和整理。例如，當主人要求機器人將一本書從書房拿到客廳時，機器人可以透過視覺辨識找到書的位置，然後規劃出最佳的行走路線，避開沙發、桌子等障礙物，將書準確地送到客廳。此外，機器人還可以辨識樓梯，安全地上下樓梯，為主人提供更加全面的服務。
總之，特斯拉機器人透過神經網路和視覺辨識技術，實作了自主辨識復雜環境的能力，在工廠和家庭等場景中都有著廣泛的實際套用前景。
四、分發物品的實作方式
（一）神經網路學習
特斯拉機器人透過先進的神經網路學習，實作了根據指令分發不同物品的強大功能。在訓練過程中，機器人接收大量的物品分發指令和對應的環境數據，不斷調整神經網路的參數，以提高對不同指令的響應準確性和物品分發的效率。
當接收到分發物品的指令時，機器人首先利用其視覺系統辨識周圍環境中的物品。透過對物品的形狀、顏色、紋理等特征的分析，確定目標物品的位置。然後，神經網路根據指令和環境資訊，規劃出最佳的抓取和搬運路徑。例如，當指令是將一本書分發到特定位置時，機器人會透過視覺辨識找到書的位置，計算出從當前位置到書的位置以及再到目標位置的最佳路徑。
在抓取物品的過程中，機器人會根據物品的大小、重量和形狀等特征，調整抓取力度和方式。如果物品比較小且輕，機器人可能會使用精細的抓取動作；如果物品較大或較重，機器人則會采用更穩固的抓取方式。同時，神經網路會不斷監測抓取過程中的反饋資訊，如抓取力度、物品的穩定性等，及時調整抓取動作，確保物品能夠安全地被抓取和搬運。
（二）與人類互動
在分發物品的過程中，特斯拉機器人展現出了出色的與人類互動能力。當機器人在執行分發物品任務時，如果人類出現不安全行為，機器人能夠迅速作出反應。例如，如果人類在機器人的行進路線上突然出現，機器人會立即停止運動，以避免碰撞。如果人類試圖幹擾機器人正在進行的物品分發任務，機器人會透過視覺和聲音等方式向人類發出警告，提醒人類不要幹擾其工作。
此外，機器人還能夠根據人類的反饋資訊調整自己的行為。如果人類對機器人分發的物品位置不滿意，或者提出新的指令，機器人會根據人類的反饋及時調整自己的動作，以滿足人類的需求。例如，當人類要求機器人將物品分發到更高的位置時，機器人會重新規劃路徑，使用其身體的高度優勢或者借助其他工具，將物品分發到指定位置。
總之，特斯拉機器人透過神經網路學習和與人類的互動，實作了高效、準確的物品分發功能。在未來，隨著技術的不斷進步，機器人的物品分發能力和與人類的互動能力將進一步提高，為人們的生活和工作帶來更多的便利。
五、最新能力展示
（一）運動控制能力
在「We，Robot」大會上，特斯拉機器人展示出了超強的運動控制能力，令人驚嘆不已。現場，若幹台Optimus在舞台中央密閉房間內展示舞蹈，動作流暢自然，節奏感十足，仿佛一支訓練有素的舞蹈隊伍。Optimus在有看護的條件下進入觀眾區域，與周邊觀眾揮手互動，展現出了良好的人機互動能力。在吧台區域，Optimus為觀眾傳遞飲料、巧克力，並與觀眾進行猜拳遊戲，反應迅速，準確率高。
部份開發者在個人社交媒體表示此次互動采用了「遙操作」，但即便如此，遙操作下機器人的運動控制能力已接近人類，且續航時間超過 3 小時。這表明家庭、養老、特種作業等套用領域有著巨大的想象空間。例如，在家庭中，Optimus 可以陪伴老人，與老人進行互動遊戲，緩解老人的孤獨感；在養老機構中，Optimus 可以協助護理人員照顧老人的生活起居，提高護理效率；在特種作業領域，Optimus 可以在危險環境中執行任務，減少人員傷亡。
（二）靈巧手功能
特斯拉機器人的新一代 22 自由度靈巧手首次亮相，功能強大。全新靈巧手在屈曲/伸展的基礎上，展示了外展/內收的全新姿態。靈巧手線繩驅動結構醒目，執行器外接在前臂中，手腕可靈活轉動。22 個自由度分別為 5 根手指單手指各 4 個自由度+腕部 2 個自動度，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，能夠實作更加精細的動作。
例如，Optimus 可以用兩根手指輕松捏起雞蛋，這得益於搭載的手指觸覺傳感器。柔性觸覺傳感器能實作與環境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是機器人直接感知環境作用的重要傳感器，有助於智慧化的人形機器人實作產業化落地。此外，靈巧手還可以進行更加復雜的操作，如書寫、繪畫、彈奏樂器等。未來，隨著技術的不斷進步，靈巧手的功能將更加完善，為人類生活和工作帶來更多的便利。
六、未來展望
（一）大規模量產前景
隨著技術的不斷進步，特斯拉人形機器人的大規模量產前景愈發光明。馬斯克曾多次表示，2025 年將進行小規模生產真正可用的特斯拉人形機器人 Optimus，並有望在 2026 年進行大規模量產並提供給其他公司使用。目前，第二代 Optimus 人形機器人已經在特斯拉得州超級工廠「上班」，從事電池分類等簡單工作，這為未來的大規模量產積累了寶貴經驗。
根據相關數據預測，一旦產品成熟，特斯拉人形機器人的量產數量可能將增至 100 億至 200 億台。如此龐大的量產規模，將極大地推動人形機器人產業的發展，降低生產成本，提高市場競爭力。同時，大規模量產也將促進產業鏈的完善，吸引更多的企業參與到人形機器人的研發、生產和銷售中來。
（二）成本降低趨勢
成本降低是特斯拉人形機器人未來發展的重要趨勢之一。馬斯克表示，隨著未來規模鋪開，人形機器人的成本可以下降到 2 萬 - 3 萬美元。目前，特斯拉正在透過整合車輛零部件、最佳化生產工藝等方式降低成本。例如，部份特斯拉車輛的零部件能被整合至 Optimus，包括電池、電子裝置、電機、軟體、AI 推理裝置等。
此外，大規模量產也將有助於降低成本。隨著產量的增加，生產成本將逐漸降低，從而使機器人的價格更加親民。據統計，未來人形機器人的成本有望降至每台 1 萬美元左右，售價控制在 2 萬美元至 3 萬美元之間。這將使更多的消費者能夠承受得起人形機器人的價格，推動人形機器人進入家庭。
（三）進入家庭的可能性
特斯拉人形機器人進入家庭的可能性越來越大。一方面，隨著技術的不斷進步，人形機器人的功能越來越強大，可以幫助人們完成各種家務，如打掃房間、做飯、照顧孩子等。例如，特斯拉人形機器人可以實作分發物品、自主充電、辨識復雜環境等功能，完全不用人去幹預，透過神經網路自主學習。
另一方面，成本的降低也將使人形機器人進入家庭成為可能。當人形機器人的價格降至 2 萬 - 3 萬美元甚至更低時，許多家庭將有能力購買一台人形機器人作為家庭助手。此外，消費者對科技產品的接受度也在不斷提高，越來越多的人願意嘗試新的科技產品，為人形機器人進入家庭創造了良好的市場環境。
（四）消費者態度和購買可能性
消費者對購買特斯拉機器人的態度和可能性受到多種因素的影響。首先，功能和實用性是消費者考慮的重要因素。如果人形機器人能夠真正幫助人們解決實際問題，提高生活品質，那麽消費者購買的可能性就會大大增加。例如，特斯拉人形機器人可以幫助人們遛狗、端咖啡、帶孩子等，這些功能對於一些忙碌的家庭來說非常有吸重力。
其次，價格也是消費者考慮的重要因素。雖然特斯拉人形機器人的價格有望降至 2 萬 - 3 萬美元，但對於一些消費者來說，這個價格仍然較高。因此，特斯拉需要進一步降低成本，提高價效比，以吸引更多的消費者購買。
最後，消費者對科技產品的信任度也會影響購買決策。如果消費者對人形機器人的安全性、可靠性等方面存在疑慮，那麽他們購買的可能性就會降低。因此，特斯拉需要加強對人形機器人的研發和測試，提高產品的品質和安全性，增強消費者對產品的信任度。
總之，特斯拉人形機器人的未來發展前景廣闊，大規模量產、成本降低、進入家庭等方面的趨勢日益明顯。消費者對購買特斯拉機器人的態度和可能性也在不斷變化，功能、價格和信任度等因素將影響消費者的購買決策。隨著技術的不斷進步和市場的不斷發展，我們有理由相信，特斯拉人形機器人將在未來的生活中發揮越來越重要的作用。
