berita

kesulitannya adalah musk ingin membangun manusia, bukan mesin.

teks 丨 he qianming li zinan
editor丨he qianming huang junjie

"bahkan jika saya diculik oleh alien besok, tesla akan menyelesaikan masalah mengemudi otonom. tapi saya tidak tahu bagaimana tesla bisa menang atas optimus." pada pertemuan laporan keuangan bulan april tahun ini, musk mengatakan bahwa dia harus mendapatkan 500 alasan untuk gaji $100 juta.

seseorang yang telah melakukan kontak dengan tim tesla memberi tahu kami bahwa sesaat sebelum musk mengatakan hal ini, dia meminta tim robot humanoid untuk membuat terobosan yang berarti dalam tahun ini - memungkinkan robot masuk ke jalur produksi untuk menyelesaikan beberapa pekerjaan tidak tercapai, phk lebih lanjut akan dilakukan, dan "tim akan berada di bawah tekanan yang semakin besar."

kami mengetahui bahwa ratusan robot humanoid optimus telah diproduksi, namun belum siap untuk jalur produksi. saat ini robot tersebut hanya dapat digunakan untuk mengumpulkan data dan menguji berbagai solusi desain.

proyek robot humanoid yang akan diusung pada tahun 2021 ini sangat bertentangan dengan logika tesla dalam mengembangkan produk lain. dalam pembuatan mobil, tesla memulai dengan mobil sport listrik roadster yang sangat menguntungkan, secara bertahap meningkatkan efisiensi produksi, dan membangun model 3 yang murah. mengemudi otonom juga meningkat dari tingkat rendah ke tingkat tinggi, meningkat seiring dengan penjualan.

sedangkan untuk robot humanoid, musk ingin menyelesaikannya dalam satu langkah, dan produksi massal harus dalam bentuk akhir: biayanya hanya kurang dari 20.000 dolar as – lebih rendah dari pendapatan tahunan pekerja kerah biru amerika; tapi cukup pintar untuk menggantikan pekerjaan beberapa pekerja.

dalam tiga tahun terakhir, musk telah membicarakan optimus di depan umum seperti halnya mengemudi otonom dan robotaxi. dia menganggapnya sebagai harapan untuk mendukung penilaian tesla. “jika kita memiliki robot humanoid dengan perasaan, ia dapat melakukan tugas sesuai kebutuhan.” , produktivitas akan meningkat pesat, dan pertumbuhan ekonomi tidak akan ada batasnya.”

pasar saham tiongkok telah berspekulasi mengenai konsep rantai pasokan robotik tesla selama beberapa putaran, namun kisah besar musk tidak berbuat banyak untuk mendongkrak harga saham tesla. sejak level tertinggi tahun 2022,teslanilai pasar telah turun hampir 40%.

tantangan yang dihadapi tim robotika tesla adalah pada dasarnya tidak mungkin membuat robot yang berperilaku seperti manusia dalam satu langkah. saat ini, mereka hanya dapat mengadopsi beberapa kompromi teknik, yang mungkin ditargetkan pada skenario kerja tertentu, seperti mengencangkan sekrup, dan secara khusus melatih model agar robot humanoid dapat berperan terlebih dahulu. adapun apakah musk bisa menerima hasil kompromi tersebut, masih belum jelas.

kesulitan terbesar: membuat manusia, bukan alat mekanis humanoid

menurut "musk biography", pada awal tahun 2021, musk memutar video robot humanoid boston dynamics atlas di pertemuan eksekutif tesla. dalam gambar tersebut, robot humanoid tersebut dapat secara fleksibel menyelesaikan tindakan sulit seperti manusia. “robot humanoid ada di sini, suka atau tidak. kita harus ikut serta,” katanya kepada para eksekutif yang hadir.

tujuannya jelas: harus berupa robot humanoid dengan bentuk tubuh yang sama dengan manusia, bukan perangkat mekanis berkaki empat atau beroda yang dibuat oleh boston dynamics atau perusahaan lain. selain itu, robot harus belajar melalui pengamatan visual seperti manusia dan belajar menyelesaikan pekerjaan dengan tangannya, dibandingkan meminta insinyur memasukkan setiap baris instruksi kerja terlebih dahulu seperti boston dynamics atau perusahaan lengan robot tradisional.

boston dynamics akan merilis video robot atlas pada akhir tahun 2020. sumber: dinamika boston.

robot sebelumnya dirancang untuk skenario khusus, sehingga kurangnya fleksibilitas dan terbatasnya kapasitas produksi. menurut data international federation of robotics, pada tahun 2023, total penjualan robot industri global hanya akan berjumlah 590.000 unit – sekitar setengah dari produksi jam tangan rolex. 590.000 unit ini setidaknya masih dalam lusinan bentuk khusus yang tidak umum satu sama lain. kebanyakan dari mereka memproduksi beberapa ratus unit per tahun, tanpa efek skala sama sekali.

kisah robot tesla yang diceritakan oleh setiap perusahaan robotika humanoid saat ini adalah bahwa tempat kerja dan peralatan kami dirancang untuk manusia. jika robot humanoid menjadi kenyataan, mereka akan dapat menyelesaikan berbagai tugas dengan seperangkat perangkat keras tanpa memerlukan pengembangan khusus, dan model yang sama dapat diproduksi secara massal. ketika musk berbicara tentang proyek robot humanoid, dia sering berbicara tentang skala, dan ingin memproduksi jutaan, puluhan juta, atau bahkan miliaran unit. “produksi massal sama pentingnya untuk robot humanoid agar bisa lebih murah."

perbedaannya adalah hanya sedikit perusahaan robot humanoid yang bersikeras membuat humanoid. mereka biasanya memilih jalur kompromi, menggunakan berbagai penjepit untuk menggantikan tangan atau roda manusia untuk menggantikan kaki demi langkah.

tapi musk tidak kenal kompromi. pada diskusi mingguan robot humanoid, dia menolak sejumlah besar usulan desain yang tidak mirip manusia, seperti memasang alat berbeda pada lengan robot untuk melakukan tugas berbeda.

para insinyur tesla juga merasa bahwa jari kelingking robot itu tidak ada gunanya, namun karena menghilangkan jari kelingking itu "terlalu menakutkan" dan terlalu tidak manusiawi, mereka tetap mempertahankannya. musk juga secara khusus meminta agar jari-jari robot tersebut memiliki bentuk jari lancip seperti jari wanita. dia menetapkan tinggi robot pada 5 kaki, 8 inci (hampir 1,73 meter), sedikit lebih pendek dari tinggi rata-rata pria dewasa amerika; dia meminta robot tersebut terlihat seperti peri berkelamin dua sehingga "anda tidak merasa seperti itu mungkin menginginkannya untuk menyakitimu."

seorang investor yang telah melakukan kontak dengan tim tesla mengatakan bahwa desakan musk pada bentuk manusia adalah untuk menggantikan mata rantai terakhir yang membatasi pekerja manufaktur mobil. saat itu, tesla telah benar-benar lolos dari neraka produksi, menjual 500.000 kendaraan tahun lalu, dan harga sahamnya yang terus meningkat mendorong musk menjadi orang terkaya di dunia. namun pabrik mobil tesla di california memproduksi 8.550 kendaraan per minggu, mendekati batas kapasitasnya. tesla menyadari bahwa efisiensi pekerja telah mencapai batasnya. jika dia ingin bergerak lebih cepat, dia hanya bisa membuat peralatan yang lebih kuat dari manusia.

manufaktur mobil adalah salah satu proses produksi industri yang paling otomatis. lengan robot yang lahir pada tahun 1960an ini pertama kali digunakan di pabrik mobil untuk mengangkut dan mengelas komponen. di pabrik mobil tesla, hanya proses perakitan akhir yang memerlukan partisipasi sejumlah besar pekerja. mereka menggunakan kaki mereka untuk bergerak dalam jarak kecil dari tempat kerja, merakit komponen dengan tangan, atau menggunakan bor listrik untuk mengencangkan sekrup. cara paling mendasar untuk menggantikannya adalah dengan menciptakan orang-orang serupa.

jika robot dapat "memahami" cara bekerja melalui pembelajaran mesin, berjalan seperti manusia, dan mengangkat tangan untuk menyelesaikan pekerjaan di pabrik mobil tesla, maka robot tersebut juga harus digunakan dalam pekerjaan lain dan menghasilkan efek skala. ini adalah derivasi logis yang wajar, tetapi setiap premis di dalamnya rumit. tiga tahun kemudian, tim tesla bahkan tidak memiliki jalur implementasi yang jelas.

eksplorasi fuzzy: cara mensimulasikan manusia dengan bagian mekanik

sebelum tesla, para ilmuwan di seluruh dunia telah melakukan penelitian selama hampir 50 tahun untuk menciptakan robot humanoid yang fungsional. tugas yang mereka hadapi mudah dipahami dari awal hingga akhir. mereka menggunakan logam, plastik, silikon, dan bahan lainnya untuk mensimulasikan tulang dan daging manusia, serta menciptakan mesin yang dapat berpikir dan bergerak seperti manusia.

robot humanoid paling terkenal di industri ini adalah atlas yang diproduksi oleh boston dynamics, yang dapat melakukan backflip, berlari cepat di rumput yang tidak rata, dan menari dengan fleksibel di dalam ruangan. namun boston dynamics menyerah pada pembuatan dua organ manusia yang paling unik – tangan dan otak – sejak awal. atlas dapat menyelesaikan gerakan-gerakan sulit, namun hanya pada gerakan-gerakan yang telah ditentukan sebelumnya, ujung lengannya berbentuk jerawat bulat seperti doraemon.

ketika tesla mengembangkan robot humanoid, hal pertama yang ia buat adalah tangan manusia. tangan manusia memiliki 27 derajat kebebasan, gerakan fleksibel, saraf sentuhan yang sangat sensitif, dan kemampuan pengendalian kekuatan yang kuat.

pada rencana awal, tesla memasang 6 motor penggerak di tangan robot, memungkinkan optimus memegang sebagian besar objek, namun jauh dari fleksibel. di antara kelima jarinya, hanya ibu jari yang dilengkapi dua motor yang dapat menekuk ke dalam dan mengayun ke kiri dan ke kanan. empat jari sisanya hanya dilengkapi satu motor yang dapat mengontrol pembengkokan dan ayunan. setiap aktuator di tangan memiliki kawat logam yang terhubung ke motor. saat motor menarik dan melepaskan kawat logam, jari-jari menekuk dan memanjang.

tangan optimus generasi kedua saat ini hanya memiliki 11 derajat kebebasan. pada bulan mei tahun ini, musk mengklaim bahwa optimus akan meningkatkan derajat kebebasan tangan menjadi 22 tahun ini, membuatnya lebih dekat dengan tangan manusia. tesla kini memiliki rencana untuk robot generasi baru.

namun tangan manusia terbuat dari daging dan darah, tidak dilas atau dipaku dari berbagai bagian seperti tangan robot. saat tangan manusia bergerak, pergelangan tangan tidak akan berbenturan dengan telapak tangan di depan, dan tenaga di dalam tangan manusia tidak akan hilang. namun, masalah ini mungkin saja terjadi pada tangan robot. integritas struktur tangan robot berkaitan dengan kestabilan dan konsistensi gerakan tangan. tesla melepas banyak perangkat penghubung di tangan optimus dan menggunakan penggerak tali yang terbuat dari kabel untuk meniru jaringan otot tangan manusia, dengan harapan dapat meminimalkan kehilangan daya dan kelambatan saat tangan robot bergerak.

orang merasakan tekanan melalui deformasi anggota badan dan kompresi ujung saraf. optimus mengukur tekanan melalui tingkat aktuator saat ini. aktuator memberi optimus kekuatan untuk menahan benda. tangan manusia memiliki puluhan ribu sensor sentuhan, namun tangan optimus hanya memiliki 6 sensor tekanan dan tidak dapat merasakan suhu.

untuk sambungan kaki, tesla menggunakan beberapa aktuator linier. dibandingkan dengan aktuator putar tradisional, aktuator linier dapat disusun secara longitudinal untuk memaksimalkan penggunaan ruang internal kaki, menyusun motor yang lebih besar dan panjang, serta memberikan gaya penggerak yang lebih besar pada detik. - aktuator kaki optimus generasi cukup kuat untuk mengangkat piano seberat setengah ton. namun kekurangannya adalah keseimbangan kaki robot lebih sulit dikendalikan, dan pengembangan algoritma pengendalian menjadi lebih sulit.

sebelum membiarkan optimus berjalan, tesla juga mengukur mekanisme transmisi setiap sendi kaki manusia saat berjalan dan torsi setiap sendi agar gerakan optimus senyaman mungkin. dari sudut pandang struktural, lutut manusia adalah alat penghubung empat batang yang efisien. keempat tulang ditambah sendi lutut mampu berjalan, melompat, jongkok, dan tindakan lainnya, serta dapat mengontrol pusat gravitasi secara akurat. menjaga keseimbangan dan menghindari jatuh. optimus saat ini hanya mampu berjalan perlahan, dan masih belum berhasil menyelesaikan tindakan seperti jongkok.

ratusan tulang dan puluhan persendian menghubungkan tubuh manusia dengan lebih dari 200 derajat kebebasan, yang disederhanakan tesla menjadi 28 derajat kebebasan optimus. derajat kebebasan ini dicapai dengan tiga ukuran aktuator putar yang berbeda dan tiga aktuator linier. aktuator putar didistribusikan pada bahu dan pinggul yang memerlukan putaran sudut besar, sedangkan aktuator linier didistribusikan pada lutut, siku, dan bagian lain dengan sudut ayunan kecil.

setiap aktuator dilengkapi dengan komponen seperti lead screw, peredam, motor, sensor dan encoder. motor memberikan daya ke aktuator, dan sekrup mengubah gaya rotasi komponen menjadi gaya tarik untuk mengontrol kontraksi dan ekstensi sendi; peredam berfungsi seperti sambungan antara tulang dan sendi manusia, dan dapat memperkuat gaya melalui leverage.

meningkatkan kebebasan tubuh hanyalah langkah pertama dalam simulasi manusia dengan optimus. tesla juga terus mengurangi bobot optimus, yang memungkinkannya menyelesaikan lebih banyak tugas dengan kekuatan yang sama. optimus generasi kedua memiliki bobot 56,6 kilogram, lebih ringan dari manusia dewasa.

untuk membuat robot humanoid yang baik, komponen dan material perangkat keras yang fleksibel, tahan lama, stabil, dan terjangkau hanyalah fondasinya. misalnya, manusia dapat menangkap benda bergerak karena otak manusia memiliki pengetahuan tentang hukum fisika seperti gravitasi dan percepatan, sehingga dapat memprediksi lintasannya, dan tubuh memiliki kemampuan bergerak untuk menyelesaikan tindakan yang tampaknya sederhana ini.

pada tahun 2022, tesla akan mentransplantasikan jaringan saraf visi mesin di fsd (pengemudi otonom penuh) mobil ke optimus. sama seperti mengajari mobil mengemudi, biarkan optimus memahami dunia nyata dan merespons dengan tepat, biarkan ia belajar dari tindakan dan kemajuan manusia.

"pengemudi otonom mengharuskan mobil menghindari tabrakan dengan objek apa pun di dunia 2d, tetapi tugas robot adalah secara aktif bertabrakan dan menghubungi benda tak terbatas di dunia 3d." seorang investor yang telah menghubungi tim tesla mengatakan bahwa seluruh kendaraan otonom kompleksitas teknis yang dibutuhkan untuk mengemudi jauh lebih sedikit dibandingkan dengan tangan robot.

“masalah yang lebih besar adalah tidak adanya undang-undang penskalaan di bidang robotika.” seorang investor di bidang robotika mengatakan bahwa ini adalah masalah yang dihadapi oleh seluruh industri robot cerdas melatih model robot; di sisi lain, tidak ada arsitektur model yang cocok yang dapat mencerna data dalam jumlah besar.

tesla mulai merekrut manusia untuk menjadi guru optimus tahun lalu, dengan persyaratan yang jelas yaitu tinggi badan antara 170cm dan 175cm, mirip dengan robot. orang-orang ini perlu memakai perangkat penangkap gerak dengan sensor di seluruh tubuh mereka untuk menunjukkan kepada robot bagaimana orang menggunakan persendian mereka untuk bergerak. beberapa analis berspekulasi bahwa tesla mungkin mengekstrak data penting tentang pergerakan manusia dari video besar di masa depan dan memberikannya kepada optimus untuk dipelajari, yang dapat mempercepat pembelajarannya.

berdasarkan kemajuan saat ini, robot humanoid memerlukan pembelajaran dan pelatihan jangka panjang untuk memenuhi persyaratan minimum musk dan menggantikan beberapa pekerja di pabrik mobil tesla. seorang analis tesla mengatakan bahwa pada pertengahan tahun ini, optimus lulus kurang dari 60 persen tes berjalan dengan jarak lebih dari 500 meter.

lawannya adalah pekerja per jam di texas yang berpenghasilan $22 per jam. para pekerja ini pada dasarnya dapat menyelesaikan serangkaian tugas rumit seperti mengambil suku cadang, menemukan posisi yang tepat untuk menyelesaikan perakitan, dan memeriksa kualitas dalam waktu 50 detik. orang-orang ini tidak dapat berjalan sejauh 500 meter sebelum terjatuh dan menunggu seseorang untuk membantu mereka. namun, mereka bukanlah pekerja yang paling efisien dan bergaji paling rendah di dunia.

musk hanya bisa menyebutkan dua hal yang membuat optimus lebih baik dari manusia, yaitu lebih serius dari manusia dan tidak meninggalkan tempat. ia dapat bekerja terus menerus selama 16 jam ketika terisi penuh.

persiapan awal: pertimbangkan produksi massal dari tahap konsep

“(robot humanoid) sangat sulit untuk diproduksi secara massal dan dianggap remeh.” ketika hari ai diadakan pada agustus 2021, proyek robot humanoid tesla masih berupa konsep, dan musk meramalkan kesulitan yang akan dihadapinya.

saat merancang robot humanoid, tim tesla mencari cara untuk mengurangi biaya dan kesulitan produksi massal. menurut "musk biography", contoh tipikalnya adalah bagaimana membiarkan tangan robot mengontrol tekanan yang diberikan dan merasakan tekanan tersebut.

para insinyur telah mengusulkan berbagai solusi, seperti menggunakan arus dari aktuator di sendi jari untuk mengukur tekanan, menempatkan kapasitor di ujung jari serupa dengan yang digunakan pada layar sentuh ponsel, atau menyematkan sensor atau chip tekanan udara dan menempatkan kamera kecil.

praktik umum dalam industri robotika adalah memasang sensor tekanan pada persendian tangan manusia, yang lebih mahal dan sulit diproduksi.

melihat rencana tersebut, kepala desainer tesla von holzhausen hanya menanyakan satu pertanyaan: berapa selisih biayanya? solusi terakhir adalah menggunakan arus listrik pada sambungan, karena tidak akan menambah komponen - biaya dapat dikontrol dan mudah diproduksi.

pengalaman dan sumber daya yang dikumpulkan tesla dalam membuat mobil juga telah ditransfer ke proyek robot humanoid. versi awal motor, baterai, sistem perangkat lunak, dll. pada robot humanoid semuanya dimodifikasi dari komponen serupa pada kendaraan listrik. nantinya, infrastruktur perangkat lunak yang dibuat oleh tesla selama bertahun-tahun akan digunakan untuk mengoptimalkannya.

sama seperti menganalisis bagaimana motor menggerakkan kendaraan listrik melintasi kota, mereka menggunakan sistem simulasi untuk mensimulasikan kinerja masing-masing dari 28 sendi robot humanoid dalam melakukan berbagai tindakan, menemukan kesamaan di antara mereka, dan menyederhanakannya menjadi enam jenis dengan unit yang lebih rendah. biaya dan bobot.

ada banyak masalah nyata dengan optimus pada tahap ini. orang-orang yang dekat dengan tesla mengatakan tim perangkat lunak juga sedang mencari cara untuk mengkodekan pengganti dua sensor gaya enam dimensi pada pergelangan kaki optimus, yang berukuran besar dan mahal serta hanya memberikan redundansi sebagian pada stabilitas robot.

bagi tesla, tantangan terbesar dalam memproduksi robot humanoid secara massal adalah menjadikannya berguna dan cukup baik untuk digunakan. tesla belum membangun jalur perakitan robot dan hanya dapat merakitnya secara manual. biaya satu robot kira-kira us$100.000, namun nilai yang dapat dihasilkannya saat ini sangat minim.

setelah mengembangkan robot yang cukup berguna, tesla harus membangun rantai pasokan berbiaya rendah dari awal.

meskipun seluruh industri memiliki pengalaman produksi untuk berbagai suku cadang yang digunakan dalam robot humanoid, suku cadang tersebut biasanya digunakan dalam skenario manufaktur kelas atas dan harganya tetap tinggi. misalnya, sekrup bola umumnya digunakan pada mesin berat atau peralatan luar angkasa yang mahal. tesla melakukan persiapan terlebih dahulu. sebelum desain robot diselesaikan, tim mulai membangun rantai pasokan berbiaya rendah.

mulai pertengahan tahun 2022, tesla mulai meminta pemasok suku cadang tiongkok untuk mengirimkan suku cadang untuk pengujian. di antara yang lebih representatif adalah pemasok kendaraan listrik tesla tuopu dan sanhua intelligent control, yang merakit aktuator. mereka adalah pemasok jangka panjang ke tesla, memasok komponen struktural aluminium cor pada mobil. khusus untuk tingkat komponen, ada juga motor tanpa inti yang digunakan pada tangan robot yang dikirim oleh moons ke tesla untuk sampel, dan peredam harmonik yang digunakan pada aktuator gabungan dari greenland harmonics, dll.

masih banyak ketidakpastian mengenai apakah pemasok suku cadang ini pada akhirnya dapat memasuki rantai industri robot tesla. biaya adalah keuntungan dari pemasok cina. seorang analis di bidang robotika mengatakan bahwa untuk suku cadang yang sama, perusahaan china setidaknya 30% lebih murah dibandingkan perusahaan ternama di luar negeri, bahkan ada yang 80% lebih murah. namun masih terdapat kesenjangan kinerja yang besar antara kedua pihak. kami mengetahui bahwa di antara sampel batch pertama yang dikirim dalam putaran c yang dimulai pada pertengahan tahun ini, pada dasarnya tidak ada pemasok suku cadang tiongkok yang memenuhi persyaratan tesla.

seorang investor yang telah melakukan kontak dengan tim tesla mengatakan bahwa tujuan internal tesla adalah membangun rantai pasokan robot humanoid di luar tiongkok. artinya, jika perusahaan tiongkok ingin memasok robot tesla, mereka perlu berinvestasi di luar negeri dan membangun pabrik terlebih dahulu.

tesla telah merakit sejumlah robot humanoid untuk diuji di pabriknya di austin di amerika serikat. hingga juni tahun ini, hanya dua yang membawa baterai di pabrik tersebut. tidak ada gunanya menggunakan robot humanoid yang harganya lebih dari $100.000 untuk membawa baterai litium. pabrik baterai umumnya menggunakan kendaraan bergerak tanpa awak dengan palet yang biayanya kurang dari us$10.000 untuk memuat baterai, dan dapat memindahkan ribuan baterai sekaligus.

musk sekali lagi memulai siklus yang biasa dia lakukan: menggunakan jadwal yang tidak realistis, mendorong anggota tim untuk melampaui batas mereka, dan mendekati tujuan dengan penundaan demi penundaan. namun terkadang kesenjangan antara harapan dan kenyataan begitu besar sehingga satu atau dua generasi pun tidak dapat mengisinya, seperti mobil listrik yang dipromosikan edison seratus tahun lalu.

judul gambar: visual china