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问：特斯拉灵巧手的一些迭代历史是怎样的？第二代灵巧手对应的是哪一年的时间点？
答：特斯拉灵巧手的迭代历程主要包括从最早的6个执行器、11个自由度版本，到后来增加到22个自由度，并在结构上采用了行星齿轮箱和四级传动方式。目前最新的版本已经发展到2.5代，拥有22个自由度，相较于前一代在灵活性和抓取重量方面有显著提升。第二代灵巧手是在今年，大约9月份发布的。
问：能否详细介绍一下特斯拉发布的新版Optimus灵巧手的变化以及其构型？
答：新版Optimus灵巧手具有22个自由度，相比之前版本有了显著提高。它依然采用了行星齿轮箱作为传动机构，同时在手指末端使用了丝杠加腱绳的传统方案。这种构型能保证良好的灵活性，但抓取重量相对较轻。此外，新版本在手腕部位增加了约22根传动腱绳，通过电机控制每个关节的动作，并且可能还增加了压力传感器以增强抓握稳定性。
问：这两种灵巧手构型之间是一种迭代关系还是并行关系？
答：这两种构型之间确实存在迭代关系。第一种构型主要侧重于理论验证和实现基础动作，解决的是有没有的问题；而第二种构型则更加注重应用场景，追求高灵敏度和轻负载特性，更贴近特斯拉的实际应用场景需求。
问：目前这一代灵巧手离最终形态还有哪些迭代空间？
答：目前22自由度的灵巧手被认为是第一代定型产品，未来针对生活场景应用，会在保持一定灵活度的同时，适当减少自由度至16个左右，以降低成本和提高使用寿命，以便于大规模应用。
问：特斯拉在灵巧手供应商选择上有哪些策略？
答：特斯拉在灵巧手供应商选择上采取多元化策略，不仅与鸣志和兆威等提供整套解决方案的供应商合作，同时也与其他如雷赛、拓邦股份、鼎智科技等企业进行接触和测试。电机的选择上，特斯拉希望有1-2家主要供应商来决定，但在当前市场环境下，电机供应商的选择更多是双方共同决定的结果，以平衡价格、数量、品质等因素。
问：灵巧手距离最终方案大概还有多长时间？
答：灵巧手从目前的应用状态到真正落地，可能还需要到明年六月份以后。其中，大批量定型的零销售预计在明年三月份会推出第一版，而大规模量产则从明年六月份开始，实现端到端的大规模应用预计在年底完成。不过，可能会在明年三月份左右放出一些预览视频。
问：灵巧手最合适的自由度数量是多少？对于工业化应用的灵巧手，其自由度及驱动方式是怎样的？答：根据行业情况来看，一只手的灵巧手理想自由度大约在18到20个左右。具体数量取决于应用场景，但通常会有6个主动自由度（每个手指至少3个自由度，加上大拇指和食指侧摆各一个），以及被动自由度配合，以保证高灵活度并应用于生活场景。工业化应用的灵巧手自由度一般不超过12个，采用电机加齿轮或电机加减速箱驱动，而非连杆加腱绳。这种情况下，通过空心电机和齿轮结构可以实现高负载，例如单个电机负载可达40牛左右，整手握力约20到25公斤。
问：被动自由度与主动自由度如何配合，以及被动自由度结构有何区别？被动自由度在结构上与主动自由度有何区别？发言人1答：被动自由度与主动自由度通过设计结构互相配合，被动自由度没有驱动装置，但末端关节仍可做被动运动。在不同类型的灵巧手中，被动自由度的数量和结构有所不同，比如部分情况下，食指和大拇指指尖会配备空心电机以满足较大握力需求，而其他关节可能为被动自由度。被动自由度主要区别在于采用腱绳结构或微型正连杆结构，如微丝杠结构。被动自由度因其寿命长、成本相对较低、结构简单而更受欢迎，尤其对于需要较大负载和平稳运行的场景。相比之下，主动自由度通常需要更复杂的驱动装置，如腱绳或连杆机构，它们在负载、精度和成本方面各有优劣。
问：早期CGI设计的驱动装置与人手结构有何相似之处，以及它的主要缺点是什么？答：早期CGI设计的驱动装置将所有控制推动部分放在手腕上，模仿人手结构，具有六个电机控制手掌的动作。但这种设计的主要问题是控制精度低且抓握力有限，尽管设计结构简单易快速实现，但在追求超人手自由度和机器学习性能时会显现出不足。
问：现在灵巧手电机的主要选型是什么类型？主要考虑哪些因素？答：目前灵巧手电机80%以上选用空心杯电机，同时也会根据需求选择其他类型的电机如立体电机或早期的步进电机。在选型时主要考虑功率、扭矩、速度、尺寸、重量和成本等因素。空心杯电机因其体积小而广泛使用，但其在功率、扭矩和速度上的表现受限，尤其是高速运作时发热量大，质量一致性难以保证，成本较高。
问：为什么还有20%的灵巧手不采用空心杯电机？答：这主要是出于成本考虑。尽管空心杯电机在性能上有优势，但部分厂家可能会选择低成本的电机或其他伺服电机，尤其是在国内供应商竞争加剧的情况下，成本因素成为重要考量。
问：国内空心杯电机供应商有哪些？各家产品在性能、稳定性、售价等方面有何评价？答：国内空心杯电机供应商主要包括鸣志、雷赛、拓邦和鼎智等公司。其中鸣志和雷赛的产品质量相对较好，拓邦和鼎智则可能不是第一梯队。鸣志和雷赛的电机质量较为不错，使用鸣志电机的案例较多，兆威电机则较少被使用。
问：灵巧手通常有多少级传动结构？各级传动结构分别承担什么功能？答：灵巧手一般采用两级传动结构，也有三级结构。第一级负责将电机产生的机械运动传递给系统；第二级负责减速和增加扭矩；第三级则将动力传递到手指末端。各级传动结构包括谐波、行星、蜗杆、锥齿轮等多种方案，每种方案都有各自的优缺点，如灵活性、精度、负载能力和成本等方面。
问：灵巧手上的传感器主要可以分为哪几类？答：灵巧手上的传感器主要分为三大类：皮肤传感器（表面压力传感器）、触觉传感器（如视觉传感器或通过光感相机实现）以及内部的垂直压力传感器。这些传感器主要用于检测手掌表面、指腹及掌心的压力和触感信息。
问：在空心杯电机设计中，为什么需要内置温度传感器？答：内置温度传感器是因为在有限空间内工作时，需要控制电机的工作功率，尤其是大负载情况下。以前的Alive hands由于没有温度传感器，在连续工作数小时后会过热并卡住。因此，现代设计的齿轮结构和蜗轮蜗杆结构的手部，其手指力点都会内置温度传感器以监控和调节温度。
问：编码器在机器人手部中的作用是什么？答：编码器主要用于增加机器人手部转动位置的精度，尤其是在连杆和丝杠结构中，因为这些结构的传动精度不如齿轮结构高，但在某些场景下需要精细操作，例如抓握纸张或握笔等任务。一些先进的机器人手会在每个手指中装入编码器来实现更精确的控制。
问：力矩传感器在机器人手部的应用及其特点是什么？答：力矩传感器主要应用于连杆结构的手部末端，用于提供抓握反馈，而非依赖位置感知。一只机器人的手一般会有5到6个力矩传感器，数量取决于手的设计和主要用途。低成本的力矩传感器可以对较大力如1牛或2牛有反应，用于简易的抓握反馈，而高精度的六维力传感器成本较高，主要用于科学研究和实验室领域。
问：对于六维力传感器的应用情况如何？答：六维力传感器会用到，特别是在高端应用中，如指尖放置微型六维力传感器，但成本较高，一般在5万至几十万不等。低成本的六维力传感器通常应用在手腕部位，作为辅助感知，估算整个手部操作的重量，与工业机器人的末端传感器类似，但并非所有抓握都需要这种传感器。
问：能否拆解一下灵巧手各个部分的成本？答：灵巧手的成本主要包括三大块：第一大块成本是驱动单元，即空心杯电机及其驱动和传动结构；第二大块成本是传感器，高端手部可能配备皮肤传感器等，成本可能占整体成本的一半；第三大块成本是附件，包括外壳、结构件以及一些保护装置和温度传感器等。这些成本的具体比例取决于手部的具体设计和需求。
问：在机器人控制中，为什么选择传感器作为补充控制方式，而非直接对电机电流环进行高精度控制？答：选择传感器进行补充控制是因为高精度控制结合自身智能平台难度较高，而传感器成本相对较低，尤其在简单生活场景下可以实现一些基本功能并取得成果。尽管传感器对单个关节控制精度有限，但整体成本较低，降低了算法设计的复杂性。
问：传感器在机器人不同部位的应用效果如何？例如，在脚部或手部是否更适用？答：在脚部应用传感器更为合适。特斯拉在其机器人的脚部添加了传感器以改善行走步态，通过增加自由度和传感器，能够有效减少足部控制算法的压力。不过，对于手部而言，虽然传感器有助于减轻算法压力，但需要考虑传感器类型及其在地面撞击下的负载和精度表现，目前力矩传感器在高速撞击下的性能下降较快，但随着技术进步，未来可能会有更成熟且性能更好的传感器应用于手部。
问：实现完美自控接球主要需要解决哪些问题？答：首先，配合是至关重要的，需要高精度相机提供实时数据支持；其次，手部反应速度至关重要，特斯拉通过22个自由度的手部设计提高了抓握率，但手部还需具备足够的灵敏度和抓地力来缓冲球的运动并完成抓握动作。
问：特斯拉团队对未来应用场景更侧重于生活场景还是工业场景的看法是怎样的？答：特斯拉团队内部认为，其灵巧手技术更易在生活场景中实现广泛应用，尽管他们也希望未来能批量进入工业场景，如车辆工厂等。但在当前技术水平下，由于对手部灵巧手的精度和负载要求较高，实际工业应用可能更多局限于搬运、使用手动工具等简单操作，而非高精度、高速度的手动操作。特斯拉团队更看重在生活场景中的落地应用，而在工业场景中，则需根据具体使用情况来判断其适用性。
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