美國當地時間9月30日，特斯拉于加州帕羅奧圖舉辦2022 AI Day活動。特斯拉CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團隊現身會場，帶來了TeslaBot人形機器人“Optimus”原型機的全球首秀，率先進入科技“次世代”。馬斯克還表達了對AI、機器人領域高端人才的歡迎，稱：“我們希望通過展示新技術吸引全球人才加入，共同努力把人工智能做得更好，為全人類做出貢獻。”
此外，特斯拉還公布了FSD（完全自動駕駛能力）和Dojo超級計算機的最新進展。目前，特斯拉已在超過16萬輛車上進行了FSD Beta版系統測試，僅一年內就訓練了7.5萬個神經網絡模型。
Optimus機器人原型機首秀，馬斯克：最快3年量產
“今天是我們第一次將Tesla Bot展現給世人，準備好了嗎？”在馬斯克的話音中，Optimus原型機重磅登場，轉身、停止、揮手問候等流暢動作引起觀眾歡呼。
這是Optimus第一次在無人操作的情況下自主行走，特斯拉沒有為它安裝外殼，而是直接將內部構造呈現出來，關節、骨骼、電纜等設備清晰可見，直觀展示每個動作細節。特斯拉還在視頻中展現了現實中Optimus的使用場景。辦公室內，它靈活地提起水壺澆花、雙手搬運物料至目標位置、準確定位周圍人員并主動避讓。據媒體報道，特斯拉弗里蒙特工廠中Optimus已經開始投入簡單工作，并為其規劃了相應行動路線。
馬斯克表示：“我們的產量應該可以達到數百萬臺，預計它的價格比汽車便宜得多，預估機器人最終價格將達到2萬美元以下。”他還預測，3-5年間Optimus即可量產上市。
“推不倒”的“擎天柱”：更高的自由度與更靈活的風險應對
去年AI Day后，短短6個月時間TeslaBot就從一個概念迅速走向現實。今年活動現場上，特斯拉多位工程師講解了Optimus機器人的設計原理與研發故事。
特斯拉在機器人的內部結構設計上，基于對人體特征的洞察，深度思考各執行器與電力系統布局。機器人軀干處搭載了2.3 kWh、52V電池包，高度集成了充電管理、傳感器和冷卻系統。“這意味著從傳感到融合、再到充電管理，都匯集到這一系統內，這也是借鑒了我們在汽車設計方面的經驗。”特斯拉工程師表示。
Optimus身體共有28個自由度，采用了更加靈活的彈簧負載設計與6種類型執行器，關節采用仿生學關節設計，模擬人類關節與肌腱形態，手部則采用人體工程學設計，擁有11個自由度。而在“感官”上，在經過完全自動駕駛能力系統的實際應用驗證后，特斯拉強大的計算機視覺已可直接應用于機器人。
目前，Optimus已經可以完成行走、上樓梯、下蹲、拿取物體等動作，靈活的雙手得益于合理的手指關節設置，柔韌性和強度表現俱佳，執行器既能夠承受約半噸重的鋼琴這樣的重物，也可以完成輕薄物體抓取、操作機械裝置、復雜手勢等高精度動作。
行走，對于人類來說可能是再簡單不過的日常動作，但機器人要實現穩定行走則充滿巨大挑戰。首先特斯拉需要讓機器人具備物理層面的自我認知，保障運動能效、保持平衡以及迅速應對環境中的風險，同時也要兼顧四肢長度、重量等方面。“我們一直在從生物學中汲取更多靈感，”特斯拉工程師表示，“而在運動、規劃和控制性上，我們在汽車領域已經積累了充分經驗，在機器人上得以活用。”
同時，特斯拉還基于汽車安全模擬分析能力打造機器人安全性。在交通事故模擬中，特斯拉通過軟件優化和改進車輛潰縮、電池保護等提升安全表現，而在機器人設計上，特斯拉也以同樣的方式保障Optimus保護自身和周圍人安全的能力。如在跌倒、碰撞等外部狀況下，機器人將采取和人類一致的決策——最大程度優先保障“大腦”安全，其次是軀干電池組的安全，這兩部分的重要性也不言而喻。
目前，Optimus不僅可以平穩行走，也能在少量外部干擾的情況下依舊保持平衡。現場視頻中，特斯拉還展示了Optimus被工作人員用木棍戳刺上半身，但并未摔倒或長時間搖晃，僅稍微前傾后便穩住姿態，出色地應對了挑戰。
應用FSD訓練經驗，高效構建機器人“大腦”
“機器人需要有‘大腦’，也就是人工智能。”馬斯克說。在設計、訓練與制造Optimus的過程中，特斯拉大量應用了人工智能技術，并在現場介紹了Optimus的中央計算機。
Optimus搭載與特斯拉車輛相同的FSD電腦以及Autopilot相關神經網絡技術，自動駕駛技術上的研究成果也幫助特斯拉在人形機器人領域打下了堅實基礎。“其實特斯拉車輛已經安裝了FSD電腦，我們希望可以將自動駕駛經驗與人形平臺相結合，”特斯拉工程師表示，“但機器人的實際需求和形式都與汽車存在差異，所以我們還需要適當調整。”
特斯拉希望機器人的“大腦”要盡可能做到人類大腦所能實現的一切，比如處理視覺數據、基于多個傳感器輸入做出行動決策、支持通信交流等。Optimus采用了與Tesla車輛相同的芯片，支持Wi-Fi、LTE鏈接和音頻交流，系統軟硬件的安全性保障也再度提升。
同時，Optimus也通過動作捕捉“學習”人類。以搬運物品為例，特斯拉工作人員通過穿戴式設備輸入動作，機器人通過神經網絡學習，從在同一地點完成相同的動作，到進化推演出在其他場景下的方案，從而學會在不同環境中搬運不同的物品。
將會是一座全新科技里程碑
從2021年8月概念初次發布，到2022年4月第一次“蹣跚學步”，再到如今的原型機重磅亮相，Optimus的到來將會是一座全新科技里程碑，為社會與經濟發展帶來重大積極意義。
“談到機器人就會想到經濟發展。經濟的根本要素是勞動力，如果我們可以使用機器人來實現更低的勞動力成本，終將帶來更快速的經濟發展。”馬斯克表示，將來在機器人的參與下，人們可以自由選擇工作，其中簡單的重復性工作可交由機器人完成，這類工作對于人類而言將成為一種選擇，而不是必須。
馬斯克認為，解決機器人核心的智能和執行器相關問題后，還可進一步“錦上添花”。將來Optimus在不斷進化后，既能非常“有效”地完成任務，也可以成為我們的伙伴。人們可以帶它出去吃喝玩樂、為它穿上各色服裝、選擇多種相處方式讓它形成獨特的性格。“我相信在每個人的創意下，將創造出繽彩紛呈的Optimus。”馬斯克說。
FSD、Dojo超級計算機公布最新進展，訓練效率千倍提升
不僅率先跨入了人形機器人領域，特斯拉在智能汽車領域也仍然快步前行。過去一年，在Dojo超級計算機的幫助下，特斯拉FSD取得了長足提升。
一年中，特斯拉FSD Beta測試版本的參與人數實現了80倍的增長。“2021年，有2000輛車參與了FSD Beta版本軟件的測試，而目前我們已經把這個數據擴大到了16萬輛。”特斯拉工程師介紹，2021年，特斯拉一共訓練了7.5萬個神經網絡模型，相當于每8分鐘就訓練一個，并推送了35個版本更新。現在FSD Beta版本軟件已經可以一定程度上實現完全自動駕駛，如從一個停車場導航到另一個停車場、制動等待交通燈、在十字路口和其他目標進行協調等。
而這些都得益于特斯拉應用Dojo超級計算機以來在神經網絡訓練上的進步。特斯拉從一開始就意識到高效率的芯片可以更好地為自動駕駛服務，特斯拉工程師表示，算力是自動駕駛的根本：“我們要讓Dojo超級計算機成為在AI訓練方面全球最強的超算系統。”
特斯拉不對Dojo的設計設限，它可以提供非常龐大且高效的系統。Dojo超級計算機投入使用后，特斯拉在代碼、設計方面已經實現了30%的訓練速度提升，如通過自動標注技術，特斯拉將訓練場景的標注速度大幅提升，在人工操作的情況下這些或許需要一兩周甚至幾個月時間。
在超高算力加持下，Dojo運行“StableDiffusion”完成如下幾張圖片的渲染只用了幾分鐘。接下來，特斯拉還將把強大渲染能力與特斯拉設計相匹配。
而只使用一個由25個D1芯片組成的訓練模塊，就能實現6個GPU Boxes的性能，且成本低于一個GPUBox。
只需要4個Dojo超級計算機機柜的算力，就能實現72個GPU機柜的自動標注性能。
在高效的神經網絡訓練下，特斯拉FSD軟件在技術層面已經逐漸趨于成熟。馬斯克表示：“目前FSD軟件已經可以適用于全球各個地區的路況，如果地方監管政策允許，我們可以在今年年底面向全球推出FSD Beta版本軟件。”
作為一家硬核的科技公司，特斯拉將以超級計算機Dojo引領行業發展。特斯拉表示將在2023年第一季度布置第一批10個Dojo超級計算機機柜，即算力超過1.1EFLOPS的ExaPOD，將自動標注能力提升2.5倍；將來，特斯拉共將在帕羅奧圖布置7個這樣的集群，提供難以想象的龐大算力。
馬斯克稱，此次AI Day活動目的是吸納AI和機器人領域的工程人才，內容相當“硬核”。小到機器人的關節設計、人工智能的工作邏輯與訓練細節，大到特斯拉的規劃、機器人與智能汽車的前景都為公眾一一呈現。
“我們希望不僅僅有好的想法，還要有好的結果，”馬斯克說，“希望大家對特斯拉的認識跳出電動汽車的范圍，我們在AI方面已經成為先行者，軟硬件層面都進行了大量探索。我們也在構建更強的系統、全球最強的計算機結構。如果大家有興趣可以加入我們，貢獻自己的聰明才智，一起影響世界。”
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