作者：沙克 出品：人形机器人洞察研究
机器人专家 Scott Walter 与 Marwa ElDiwiny 再次连线，本次焦点是小鹏在 AI 日上发布的第二代人形机器人“Iron”。这台机器人以其惊人的人类形态与“猫步”（catwalk） 引发了巨大的“真人还是假人”的争议。Scott Walter 对其内部机械结构进行了逐帧拆解，揭示了其在肩胛骨、头部和腰椎（脊柱）部分采用的极其复杂甚至“疯狂”的自由度设计。然而，访谈也揭示了一个残酷的现实：尽管设计令人印象深刻，但小鹏 CEO 承认，该机器人在工厂实测中“撑不过一个月”，目前仅适用于“导览服务”。
以下为基于视频内容翻译后的初步总结（仅供参考）
（如有错漏，敬请谅解，具体内容参考原视频）
“真人疑云”与外观：机器人行走姿态极其逼真，甚至有“猫步” (classic catwalk)的感觉，引发了“人穿皮套”的猜测。小鹏CEO也乐于推动这种讨论，甚至被认为是在“抢先”实现马斯克对Optimus V3的类似预言。最终，他们通过剪开外部覆盖物，证实了这是一台真机器人。
肩部 (锁骨与肩胛骨)：极其复杂的肩部设计。在常规的肩部自由度之外，额外增加了2个自由度(additional two degrees of freedom)，以模拟人类的肩胛骨运动，实现了“耸肩” (shrugs) 和“拥抱” (hugs)等动作。这被认为是机器人专家们一直想实现的功能 (all of them say they'd love to put in... scapula mechanism)，主要价值在于扩大运动范围和触及更远距离。
四自由度头部：该头部似乎采用四自由度系统，而非通常的两自由度或三自由度。Scott Walter推测其采用“Z YXY”结构，利用并联机构使整个颈部能够向前倾斜，而不仅仅是下巴下垂。
腰部 (脊椎)：拥有一个高达5个自由度的腰部(a five-degree-of-freedom waste)。小鹏称其为“脊椎” (spine)，目的是为了更好地模拟人类弯腰和扭转时的背部曲率(get the curvature of your back)。这远超行业常规（例如Digit机器人甚至没有腰部自由度）。
对腰部设计的担忧：Scott Walter指出，小鹏从Gen 1的旋转式“肾形腰”（类似Figure 1和Unitree）转向了使用线性执行器的方案。但他对新方案中大量使用的球头万向节(Heim joints)表示担忧，认为这可能是“三自由度方案解决两自由度问题” (a three-DoF solution for a two-DoF problem)，存在结构扭曲和可靠性隐患。
膝盖： 与第一代产品不同，新一代机器人的膝盖驱动器被巧妙地隐藏到了膝盖后方，而不是像人类股四头肌那样在前方。这种设计使其在蹲下时，机械结构不会像第一代那样明显地凸出。
髋部：髋部采用了与特斯拉Optimus类似的“ARF”设计（Abduction, Rotation, Flexion）
“仿生肌肉” (Bionic Muscles)： 这是小鹏对机器人外部覆盖物的称呼。Scott Walter认为，更准确的生物学术语是“筋膜” (Fascia)——即位于皮肤和肌肉之间的结缔组织层。这是一种3D打印的晶格结构，其核心作用有三：
塑形 (Contours)： 提供类似人类的身体轮廓和曲线（如臀部和腰部）。
平滑与减震 (Smoothing and damping)： 吸收振动，平滑运动。
散热 (Cooling)： 内部的空气口袋 (air pockets) 可能有助于散热。
可靠性与应用： 这是最令人震惊的部分。小鹏CEO坦承，这款机器人目前还不够可靠。它曾在工厂进行过拧螺丝 (screwing operation)任务的试验，但手部在一个月内就出现了故障(it didn't last more than a month... the hands were breaking down)。
最终用途：展厅销售，鉴于可靠性问题，这款机器目前的部署场景是小鹏汽车的销售展厅(actually in our sales room)，用来辅助销售。Scott Walter认为这是一个“轻松的活儿” (It's an easy job)，无法为机器人提供进入家庭或工厂所需的“多样化数据集” (diverse data set)。
“混合型”机器人：老手，新身躯
虽然小鹏汽车很快通过后续视频展示了机器人的机械骨架，从而驳斥了“人穿机器人服”的说法，但沃尔特的分析证实，舞台上的模型并不是完整的“第二代”平台。最关键的线索是机器人的手。
“那是第一代机器人的手，”Scott Walter指出，他将舞台上的机器人与小鹏汽车电脑渲染图中展示的更逼真的新型机器人手进行了对比。这与对展品的实地考察结果一致，展品也使用了旧款机器人的手。
“拥抱与耸肩”：功能性肩胛骨
Iron 机器人最新颖的改进之处在于其复杂的肩部机构，该机构模仿人类肩胛骨。沃尔特指出，这为肩部增加了两个新的自由度，使其能够做出“拥抱和耸肩”等动作。
这不仅仅是为了增添情感。Scott Walter解释说，该机制的真正目的是扩展机器人的功能范围。“它将你肩膀的旋转中心转移到其他地方，”他说，使机器人能够像人类一样向上伸展或向前伸出额外的几厘米。
该设计本身是不对称的，左右两侧的机械装置堆叠方式不同，以便更好地安装在躯干内部。Scott Walter指出，如果可以的话，“每个机器人专家”都希望将这一特性添加到他们的机器人中。
一个“疯狂的”五自由度脊柱
机器人的核心部分也十分复杂。大多数人形机器人的腰部都是单轴（Z轴旋转），而最初的Iron机器人则拥有三自由度的“肾形腰”，但Scott Walter的分析表明，新版本将拥有五自由度（5-DoF）的腰部。
小鹏汽车将其称为“类人脊柱”，Scott Walter则将其分解为“ZY XYZ”结构。该系统摒弃了原有的旋转致动器，转而采用看似“更强劲”、“更可靠”的并联线性致动器。
然而，Scott Walter指出，这种复杂的腰部结构一直是其他机器人的致命弱点。“所有尝试过这种腰部结构的机器人都遇到了问题，”他说道，并以波士顿动力公司和Figure公司为例，说明这些公司要么在类似设计上遇到了困难，要么最终放弃了这种设计。
主要设计变更：头部、臀部和膝盖
沃尔特的深入研究还发现了其他几项重要的硬件变化，这些变化解释了机器人为何具有类似人类的外观：
四自由度头部：该头部似乎采用四自由度系统，而非通常的两自由度或三自由度。沃尔特推测其采用“Z YXY”结构，利用并联机构使整个颈部能够向前倾斜，而不仅仅是下巴下垂。
特斯拉式髋关节：小鹏
放弃了初代Iron机器人髋关节的“R-AF”（旋转-外展-屈曲）并联设计。新款机器人采用了“ARF”（外展-旋转-屈曲）串联配置——与特斯拉Optimus机器人使用的关节顺序完全相同。膝关节驱动器位置调整：令观众困惑的逼真膝盖骨其实是巧妙设计改变带来的错觉。原版铁人三项的膝关节驱动器位于上方（“股四头肌”）。
新版本则将驱动器移至下方，连杆从后方伸出（“腘绳肌”）。这样一来，膝盖正面就显得光滑透明，隐藏了内部机械结构。
“仿生肌肉”即筋膜：机器人柔软、类人的轮廓是通过小鹏汽车称之为“仿生肌肉”的覆盖层实现的。沃尔特将其定义为“筋膜”层——一种位于骨架和“皮肤”之间的柔性3D打印晶格结构。他认为，这一层对于平滑运动、抑制振动和吸收冲击至关重要。”
雄心勃勃的技术，谨慎的推广
分析结果描绘出一个搭载尖端、但未经充分验证的硬件的机器人形象。这使得小鹏汽车公布的商业化计划更加令人费解。正如人工智能日上详细介绍的那样，小鹏汽车目前暂不将机器人部署到工厂和家庭，因为试验表明，机器人的双手在执行简单的工厂任务时“持续时间不超过一个月”。
相反，这款机器人将被部署在小鹏汽车的零售展厅中，扮演“高级销售员”的角色。小鹏汽车无疑打造出了迄今为止最像人类的机器人之一。但正如Scott Walter的分析所指出的，外形像人类的机器人和能够可靠、高效工作的机器人之间仍然存在巨大差距。
内容来源：
1）https://www.youtube.com/@marwaeldiwiny
2）https://www.humanoidsdaily.com/feed/inside-iron-analyst-breaks-down-xpeng-s-ambitious-5-dof-spine-and-new-scapula
