特斯拉披露灵巧手专利

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特斯拉一项新专利似乎描述了擎天柱的新型机械手。该机械手似乎将配备可贴合手部曲线的柔软触感传感器。该设计结合了柔性传感层和制造工艺，使其能够完美贴合手指、拇指和手掌等弧形区域。

目标是让擎天柱像人类一样感受接触。这将使它能够感受到原本用刚性或平面传感器难以测量的力和压力。

该专利于今日公布，但实际上是特斯拉于 2025 年 9 月 11 日提交的申请，并声称享有 2025 年初提交的临时申请的优先权。

专利申请中的图纸显示了拇指、手掌和手指上的传感器部分。每个部分可以包含多个独立监测的传感区域，称为像素。这些区域可以帮助识别物体与手的接触位置，如果传感像素足够多，甚至可以仅凭触觉就检测出物体的类型——就像人类一样。

该文件还描述了将传感器集成到人形机器人的柔性外壳中，甚至用于工具和自动化系统等其他用途。

传感器的结构很像多层三明治。两层柔性薄片上带有导电图案，中间夹有可变形的隔膜。重叠的导电区域形成独立的传感位置。

特斯拉描述了电容式和电阻式两种电路。在电容式电路中，压力会压缩绝缘隔膜，使导电区域彼此靠近。这会改变电容值（即存储电荷的能力），而连接的电子设备可以测量这种变化。

在电阻式设计中，中间层使用一种电阻值随受压而变化的材料。电子元件检测这种变化，并记录物理接触或压力。

一种制造方法始于一块平面材料。将导电油墨丝网印刷到柔性薄片上。然后将薄片加热并塑形到模具上。冷却后，传感器堆叠体保持其弧形。

第二种方法则颠倒了顺序。首先制作基底，然后直接在其曲面上添加导电图案。可行的方法包括：使用定位系统点涂导电油墨、使用柔性印刷垫转移油墨，或使用激光对选定区域进行金属电镀前的预处理。

在实践中，来自手部多个部位的接触信息可以帮助机器人调整抓握力，使其在处理物体时能够根据所处理物体的重量施加适当的压力，并有可能根据其在手中“感受到”的形状来检测物体的类型。

曲面设计也使得触觉覆盖更容易集成到机器人硬件中，同时还能容纳更多的压力传感器。

虽然专利申请中没有明确提及 Optimus，但我们知道特斯拉一直在开发第三代 Optimus ，而马斯克对团队在该技术上取得的进展感到非常兴奋。

这份专利申请为特斯拉扩大Optimus机器人规模的努力提供了更多背景信息。正如我们近期报道，《The Information》称，特斯拉在8月份每周生产数百台机器人，主要用于内部测试、培训和数据收集，但同时也面临着手工组装困难和触摸传感器耐用性问题。该专利并未表明其设计能够解决这些已报道的问题。

零部件供应是这项工作的另一重要组成部分。在我们之前报道特斯拉AI5和AI6内存调整时，埃隆·马斯克表示，为了确保Optimus芯片生产所需的内存，特斯拉将AI5的RAM分配减少了一半，并将AI6的RAM分配减少了三分之一，同时保持带宽不变。这些进展共同表明，大规模生产人形机器人面临着诸多硬件和供应链方面的挑战。

特斯拉曾表示，为了防止被抄袭，在Optimus Gen 3接近量产之前，不会像原计划那样进行展示。

特斯拉Optimus V3专利内幕

Optimus 的“手”确实令人印象深刻，而且特斯拉在努力使其完美运行的过程中也异常透明。

马斯克表示，人类级别的灵巧手部操作“比 Cybertruck 或 Model X 更难……介于 Model X 和 Starship 之间”，并估计手部操作约占 Optimus 整体挑战的 60%，部分原因是目前还没有此类精密肌腱硬件的供应链。

这段埃隆·马斯克与莱克斯·弗里德曼对话的视频来自去年。当时，马斯克说：“从机电角度来看，擎天柱的机械手工程大概占了整个工程的一半。”

他向莱克斯介绍了之前的版本。“目前的擎天柱，我们尝试把驱动器直接装在手上。（笑）结果，就出现了这些……”

莱克斯：“巨大的手？”

马斯克：“是的，看起来很怪异的巨型手。”

他接着解释说，特斯拉希望打造一款能够像人类一样完成各种事情的人形机器人。他形容这是一个“非常高的目标”。他承诺：“我们将继续投入大量的工程力量来改进机械手。”

一年后，特斯拉正在申请专利。

主要申请文件“机械驱动机器人手”描述了一种肌腱/缆绳驱动的机械手，其特点是：

• 执行器从手部移至前臂

• 每根手指大约有四个自由度

• 手腕处增加了两个自由度。

每根手指有三条细而柔韧的肌腱，从前臂的驱动点出发，穿过手腕，进入指骨内的通道。

Teslarati 描述的 V3 配置总共实现了手部 22 个自由度，加上腕部自由度，使 Optimus 的复杂程度与人手相当，同时保持了高度结构化、可重复的几何形状。（这与马斯克在上面的视频中描述的内容一致。）

对于任何与肌腱系统搏斗过的人来说，最重要的细节不是关节的数量，而是手腕。

该专利中，粗电缆束从前臂横向堆叠伸出，然后穿过手腕处的特殊过渡区，在那里重新排列成垂直堆叠，进入手掌和手指。弯曲的导轨和枢轴的设计目的在于：

• 减少摩擦并有效拉伸电缆

• 最大限度减少通道间的扭矩和串扰

• 在手腕处保持张力，控制偏航和俯仰的联合作用。

换句话说，特斯拉正在解决导致肌腱手在实际工业运行周期后失去校准的确切故障模式：锯断导轨、积累松弛以及失去关节之间的独立性。

一项名为“机器人附肢”的配套专利涵盖了整个前臂-手掌-手指组件，其张力缆线连接至前臂驱动器；而“机器人附肢关节组件”则引入了曲面配合面和复合柔性构件，以实现张力下的平滑旋转。这两项专利都旨在提高耐用性和可制造性：减少特殊部件，采用平面几何结构，并具备可承受数百万次循环的特性。

特斯拉公布的路线图显示，Optimus 将在更广泛的商业发布之前，先在工厂内部部署执行相关任务。为了让这款人形机器人能够胜任高强度的工厂工作，它的双手必须同时完成三件事：

• 与传统人工工具和夹具的接口

• 能够承受汽车级的工作循环

• 成本要足够低，以便大规模生产。

将所有重要的驱动装置转移到前臂，可以降低手部的转动惯量和冲击载荷，从而降低剧烈运动时的缆绳峰值张力和关节应力。肌腱走向和腕部过渡几何结构经过专门优化，以适应实际装配工作中出现的各种腕部动作：伸手进入狭窄空间、扭转紧固件、在空中调整零件方向。

（来源：编译自notateslaapp）

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