特斯拉机器人量产遇阻,灵巧手成关键难题

2025-10-13

电子发烧友网综合报道,2025年初,埃隆・马斯克在全员大会上放出豪言,称年内将量产至少5000台第二代Optimus人形机器人,2026年产能更是要达到5万台。为支撑这一目标,特斯拉提前订购了1万 - 1.2万台核心组件,供应链企业也纷纷扩产备单。


然而,现实很快给特斯拉和马斯克泼了冷水。截至7月,该机器人实际产量仅数百台,不足原计划的十分之一。多家外媒于2025年10月8日披露,由于手部与前臂无法复现人类级别的灵活操作,特斯拉已暂停Optimus生产线,工厂里堆满了“无手机体”。


马斯克在最近的一场播客节目中承认,Optimus的手部及前臂是人形机器人最具挑战性的问题。这一判断并非危言耸听。据内部消息,特斯拉工程团队早在2024年夏季就发现无法打造具备人类般灵活度的机械手,历经多轮技术攻关仍未突破。


人类手掌拥有27个自由度,能完成捏鸡蛋不碎、拧螺丝精准、端水杯平稳等兼具力量与精细度的动作,这背后是骨骼、肌腱、神经末梢的精密协同。而特斯拉二代Optimus的手部仅有11个自由度,即便配备基础触觉传感器,仍陷入三重技术死局:


动力与空间的矛盾:为追求紧凑设计,第二代机型将电机集成于手掌内部,只能采用扭矩密度较低的空心杯电机。这导致其负载能力仅1公斤,连抓取日常物品都困难,且电机过热问题突出,搬运重物时频繁停机。


传动精度的瓶颈:在机械结构方面,现有手部采用蜗轮蜗杆传动,存在扭矩密度不足且易磨损的问题。即使在实验室环境下,Optimus抓取网球的成功率也不足60%,无法完成拧螺丝、捏鸡蛋等精细动作。


感知反馈的缺失:指尖传感器仅能捕捉基础压力数据,缺乏对物体纹理、温度的感知能力,导致机器人无法通过触觉判断操作力度,抓取易碎品时要么捏碎要么滑落。


值得注意的是,手部灵活性问题并非特斯拉独有,而是整个行业面临的共同挑战。从波士顿动力到日本软银,各大机器人企业都在为“类人手”问题绞尽脑汁。但特斯拉的特殊之处在于,它将Optimus视为未来核心业务,马斯克甚至表示Optimus可能贡献特斯拉80%的市值。


面对挑战,特斯拉正在寻求硬件方案调整。暂停二代量产的同时,特斯拉将希望寄托在了第三代机型上,计划2025年底发布并于2026年量产。从已披露的技术细节看,Gen3灵巧手试图通过五大设计革新实现突破:


电机“搬家”:将所有驱动电机从手掌迁移至前臂,既释放手掌空间,又可换装扭矩密度提升30%的微型无刷电机,成本降低且便于维护。


传动升级:用微型滚珠丝杠替代蜗轮蜗杆,传动效率跃升至90%以上,定位误差缩小至0.02mm,负载能力提升至8kg,可满足工业装配需求。


腱绳仿生:借鉴人体肌腱结构,采用“腱绳 + 保护套”复合设计,手指弯曲更自然,耐用性较二代提升数倍,能承受10万次以上往复运动。


感知全域化:指尖集成分辨率0.1mm的触觉传感器、6轴力扭矩传感器及温度模块,可实时采集多维度数据,为AI算法提供训练依据。


算力加码:配备5nm Dojo Edge专用芯片,结合跨模态Transformer模型,实现视觉与触觉数据的融合处理,实验室抓取成功率已达99.7%。


这些改进直指量产痛点,但能否落地仍存疑。在没有公开技术路线、时间表与供应链背书的情况下,这一愿景能否兑现仍存巨大问号。供应链消息显示,特斯拉正同步测试三家供应商的液冷电机方案,电池也计划从2.3kWh扩容至3.2kWh,以解决续航与发热问题。


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