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缺手！特斯拉推遲機器人的量產

人工智能伊隆·馬斯克optimus特斯拉機器人

缺手！特斯拉推遲機器人的量產

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【缺手！特斯拉推遲機器人的量產】
本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）綜合
被靈巧手困住的機器人 。
埃隆·馬斯克于 2021 年 8 月發布了 Optimus ， 這是一款通用的雙足人形機器人 ， 旨在執行對人類來說不安全、重復或繁瑣的任務 。
埃隆·馬斯克長期以來一直大力宣傳特斯拉的 Optimus 機器人 ， 稱其是一項具有變革潛力的技術 ， 能夠超越特斯拉的電動汽車業務 ， 并推動該公司估值達到數萬億美元 。 該機器人原定于今年晚些時候投產 ， 但據報道 ， 由于嚴重的設計挑戰 ， 目前已被推遲 。
據報道 ， 由于 Optimus 機器人手部設計存在問題 ， 特斯拉正在縮減今年生產數千臺 Optimus 機器人的計劃 。 知情人士稱 ， 工程師們難以打造出類似人類的靈巧手 ， 導致生產暫時停止 。
內部人士指出 ， 特斯拉已經積累了大量缺少手部和前臂的 Optimus 模型 ， 目前尚不清楚工程師何時能完成這些尚未完成的模型并準備發貨 。 馬斯克在播客中證實了這些問題 ， 但沒有透露最終推出的具體時間表 。
特斯拉于去年夏天首次發現這些問題 ， 并大幅降低了原定的生產目標 。 在發現更多故障后 ， 該公司暫停了量產 ， 并重新分配資源以應對挑戰并實施其他改進措施 。
該公司最初的目標是在年底前至少生產5000臺Optimus ， 但遭到工程師們的反對 ， 他們認為這個目標不切實際 。 之后 ， 該公司將2025年剩余時間內的目標產量修改為2000臺 。
機器人手部和手臂的設計問題由來已久 。 今年早些時候 ， 埃隆·馬斯克在采訪中公開承認了這些挑戰 ， 并強調實現類似人類手部的靈活性是設計過程中最困難的部分 。
盡管面臨硬件挑戰 ， 馬斯克仍然對 Optimus 項目的未來持樂觀態度 。 他最近在X上發布了一段視頻 ， 展示了這個類人機器人學習功夫 。 特斯拉 Optimus 官方賬號分享的另一段視頻顯示 ， 在迪士尼電影《創：戰神》全球首映的紅毯上 ，Optimus 與演員杰瑞德·萊托一起練習功夫動作 。
靈巧手——人形機器人重要環節靈巧手被視作人形機器人多代際更迭中最受益的核心環節 ， 當前靈巧手占Optimus二代成本約17% ， 市場空間廣闊 。
靈巧手是直接安裝在手腕上、用于夾持工件或完成規定操作的機構 ， 但其技術要求遠超普通工業機械手——后者自由度少、結構簡單且易于控制 ， 而類人化設計的靈巧手對控制精度與靈活性的要求極為嚴苛 。 目前仿人機器人末端執行器主要分為柔性手與仿生多指靈巧手 ， 其中靈巧手是模擬人類手部功能的高自由度機械裝置 ， 集成了抓取、操作、感知等多重能力 。
靈巧手最核心的部分在于它的機械和結構設計 ， 可分為結構形式、驅動方式、傳動方式、感知方式和材料等多方面 。 當前 ， 靈巧手行業還未形成統一的技術標準 ， 多家技術路線并存 ， 對于哪一種技術路線更有優勢尚無定論 ， 技術路線不同重點體現在最關鍵的三大部件上——驅動方式、傳動方式和傳感器 。
數據來源：Shadow Robot官網 ， Robotics and Computer-integrated Manufacturing ， 東吳證券研究所
驅動模塊：機器人靈巧手結構緊湊 ， 需要在有限的空間中集成多個電機 ， 從而實現多個指關節的靈活度 ， 而扭矩的大小又決定了手指關節的抓握力度 ， 因此高功率密度（有限體積內提高輸出功率）的電機應為靈巧手驅動單元的優選 。
電機驅動是目前靈巧手主流的驅動方案 ， 空心杯電機、無刷直流電機、無框力矩電機均有應用 ， 目前空心杯電機為主流方案 。
減速模塊：減速器在傳動系統中起到關鍵作用 ， 它將電機的高轉速低扭矩輸出轉化為低轉速高扭矩輸出 ， 以驅動更大的終端負載 。 主要包括行星減速器和諧波減速器 ， 目前行星減速器為主流方案 。
傳動模塊：若電機直驅動則僅需減速器 ， 非直驅方案傳動方案包括微型絲杠或蝸輪蝸桿（將旋轉運動轉為直線）搭配腱繩或連桿（將直線運動傳遞至關節） ， 目前微型滾珠絲杠+腱繩為主流方案 。
傳感器：觸覺對靈巧手實現商業化落地至關重要：精準的力控是靈巧手商業化落地的基礎 ， 觸覺傳感器可實時檢測接觸力、壓力分布和剪切力 ， 幫助靈巧手調整抓握力度 ， 提高抓取的成功率和穩定性 。
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