特斯拉通过新专利展示下一代人形机器人技术

埃隆·马斯克（ElonMusk）以其在自动驾驶电车（EV）和宇航工程+互联网方面的工作而闻名。他现在正在推进人工智能（AI）机器人技术，使特斯拉机器人（TeslaBot）成为现实。特斯拉计划到2025年推出人形机器人（称为Optimus）。特斯拉没有透露TeslaBot的任何确切成本，但据估计成本将接近10K美元左右。

2023年12月，特斯拉推出了“Optimus Gen 2”，这是其新一代人形机器人，用于接管人类的重复性任务。与以前平淡无奇的机器人版本相比，新原型显示了很多改进，并为该项目提供了一定的可信度。Optimus Gen 2的主要变化之一是特斯拉现在使用所有自己内部设计的定制执行器来为机器人的肢体提供动力。特斯拉人形机器人的运行依赖于以下多个要素：

1.人工智能驱动的决策：机器人由特斯拉的高级人工智能提供支持，能够处理复杂的信息、做出决策并从环境中学习。

2.先进的视觉系统：机器人配备有高清摄像头和传感器，能够感知周围环境，识别物体并在各种环境中安全有效地导航。

3.节能的执行器：TeslaBot通过使用专门设计的执行器，将能量转化为精确的运动，使机器人能够模仿人类的动作，如行走、举起和处理物体。

4.实时的处理技术：机器人的机载计算机能够在实时处理数据的基础上，对不断变化的条件做出快速反应并高精度地执行任务。

5.模块化的设计：机器人的组件是模块化的，能够适用于从工业化的工作到家庭事务在内的不同的任务和环境。

6.类人的灵巧性：Optimus凭借其先进的电机控制和传感器集成，能够以类人般的灵巧性处理各种需人工完成的任务。

7.无缝的集成性：机器人能够与Tesla更广泛的AI生态系统同步工作，从而确保与其他Tesla产品和系统的顺利交互。

特斯拉通过申请与其Optimus机器人计划相关的几项新专利，披露了其一些人形机器人技术。以下通过介绍与Tesla人形机器人相关的关键专利，揭示这项突破性技术背后的巧妙创新。

专利WO2024073135A1介绍了一种用于提高机器人运动的平滑度和准确性的系统，尤其适用于人形机器人（TeslaBot）中。该系统允许对机器人的动作进行实时调整，从而实现精确、协调的运动。这项技术解决了机器人运动不协调的问题，使机器人更适合完成需要类似人类的灵巧和精确的任务，例如组装和处理精密物体。

图1 专利WO2024073135A1介绍的机器人运动系统

　　专利WO2024072966A1介绍了一种用于优化人形机器人的电源分配的系统，以确保不同组件的能源有效使用。这项技术解决了能源浪费问题，提高了机器人的性能并延长了运行时间，而无需频繁充电。

图2 专利WO2024072966A1介绍的机器人电源分配系统

专利WO2024072984A1介绍了一种使机器人在处理不同形状和大小的物体时能够调整其抓握和运动的系统。该技术通过使用传感器和算法进行实时调整，提高了机器人安全、精确地操纵物品的能力，解决了包装、分拣和组装等机器人任务中僵化、不灵活的处理问题。

图3 专利WO2024072984A1介绍的机器人系统

专利WO2024073088A1介绍了一种系统，该系统通过使用传感器实时监测并调整姿势来改进人形机器人的稳定性，从而解决了机器人在不平坦表面上或在复杂任务期间失去平衡的问题。该系统的关键组件包括用于获取位置数据的传感器、用于分析和调整平衡的处理单元以及用于姿势校正的执行器。该系统提高了机器人在不同环境中的可靠性和性能。

TeslaBot或Optimus旨在创造一种通用的双足自主人形机器人，能够执行不安全、重复或平凡的任务。为了实现这一目标，它集成了先进的软件堆栈，用于平衡、导航、感知以及与物理世界的交互。该机器人利用深度学习、计算机视觉和运动规划来实时调整其动作，从而确保精度和效率。凭借其先进的传感器和AI驱动的控制，TeslaBot可以在复杂的环境中导航并以类似人类的灵巧性执行各种任务，同时通过与特斯拉更广泛的AI系统集成不断改进。

参考文献：

[1] INSIGHTS. Tesla Bot Patents behind Next-Gen Humanoid Robots[EB/OL]. [2024-10-09].

https://insights.greyb.com/tesla-bot-patents-behind-next-gen-humanoid-robots/

[2] ELECTREK. Tesla reveals humanoid robot technology through new patents[EB/OL]. [2024-04-10].

https://electrek.co/2024/04/10/tesla-reveals-humanoid-robot-technology-new-patents/

[3] DEXPATENT. Tesla files multiple patent applications for humanoid robot technology[EB/OL]. [2024-04-15].

https://dexpatent.com/insights/2024/04/15/tesla-files-multiple-patent-applications-for-humanoid-robot-technology/