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特斯拉 Optimus 机器人:受困 “缺手”,量产进程受阻

时间:2025-10-13 13:14:45 浏览:13

埃隆·马斯克于 2021 年 8 月发布了 Optimus,这是一款通用的双足人形机器人,其目标是执行对人类而言不安全、重复或繁琐的任务。长期以来,马斯克大力宣传这款机器人,认为它具有变革性潜力,有望超越特斯拉的电动汽车业务,推动公司估值达到数万亿美元。该机器人原本计划在今年晚些时候投入生产,但如今却因严重的设计挑战而推迟。

据报道,由于 Optimus 机器人的手部设计存在问题,特斯拉正在缩减今年生产数千台 Optimus 机器人的计划。工程师们在打造类似人类的灵巧手时遇到了极大困难,导致生产暂时停止。内部人士透露,特斯拉已经积累了大量缺少手部和前臂的 Optimus 模型,目前还不清楚工程师何时能够完成这些未完成的模型并准备发货。马斯克在播客中证实了这些问题,但并未透露最终推出的具体时间表。

早在去年夏天,特斯拉就首次发现了这些问题,并大幅降低了原定的生产目标。在发现更多故障后,公司暂停了量产,并重新分配资源以应对挑战,同时实施其他改进措施。最初,公司的目标是在年底前至少生产 5000 台 Optimus,但这一目标遭到了工程师们的反对,他们认为该目标不切实际。随后,公司将 2025 年剩余时间内的目标产量修改为 2000 台。

机器人手部和手臂的设计问题由来已久。今年早些时候,马斯克在采访中公开承认了这些挑战,并强调实现类似人类手部的灵活性是设计过程中最困难的部分。尽管面临硬件挑战,马斯克仍然对 Optimus 项目的未来持乐观态度。他最近在 X 上发布了一段视频,展示了这个类人机器人学习功夫。特斯拉 Optimus 官方账号分享的另一段视频显示,在迪士尼电影《创:战神》全球首映的红毯上,Optimus 与演员杰瑞德・莱托一起练习功夫动作。

灵巧手被视作人形机器人多代际更迭中最受益的核心环节,当前灵巧手占 Optimus 二代成本约 17%,市场空间广阔。灵巧手是直接安装在手腕上、用于夹持工件或完成规定操作的机构,但其技术要求远超普通工业机械手。普通工业机械手自由度少、结构简单且易于控制,而类人化设计的灵巧手对控制精度与灵活性的要求极为严苛。目前仿人机器人末端执行器主要分为柔性手与仿生多指灵巧手,其中灵巧手是模拟人类手部功能的高自由度机械装置,集成了抓取、操作、感知等多重能力。

灵巧手最核心的部分在于它的机械和结构设计,可分为结构形式、驱动方式、传动方式、感知方式和材料等多方面。当前,灵巧手行业还未形成统一的技术标准,多家技术路线并存,对于哪一种技术路线更有优势尚无定论,技术路线不同重点体现在最关键的三大部件上 —— 驱动方式、传动方式和传感器。

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驱动模块:机器人灵巧手结构紧凑,需要在有限的空间中集成多个电机,从而实现多个指关节的灵活度,而扭矩的大小又决定了手指关节的抓握力度,因此高功率密度(有限体积内提高输出功率)的电机应为灵巧手驱动单元的优选。电机驱动是目前灵巧手主流的驱动方案,空心杯电机、无刷直流电机、无框力矩电机均有应用,目前空心杯电机为主流方案。

减速模块:减速器在传动系统中起到关键作用,它将电机的高转速低扭矩输出转化为低转速高扭矩输出,以驱动更大的终端负载。主要包括行星减速器和谐波减速器,目前行星减速器为主流方案。

传动模块:若电机直驱动则仅需减速器,非直驱方案传动方案包括微型丝杠或蜗轮蜗杆(将旋转运动转为直线)搭配腱绳或连杆(将直线运动传递至关节),目前微型滚珠丝杠+腱绳为主流方案。

传感器:触觉对灵巧手实现商业化落地至关重要:精准的力控是灵巧手商业化落地的基础,触觉传感器可实时检测接触力、压力分布和剪切力,帮助灵巧手调整抓握力度,提高抓取的成功率和稳定性。

特斯拉 Optimus 机器人虽前景被看好,但手部设计难题成为了其量产道路上的拦路虎。未来,若想顺利推进该项目,解决灵巧手的设计与制造问题将是关键所在。


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