Tesla Patent Reveals Optimus Knee Is a Biomechanics Textbook Case

  1. április 9-én az amerikai szabadalmi hivatal (USPTO) egy olyan Tesla, Inc. beadványt hozott nyilvánosságra, amire szinte senki sem számított. Az US20260097493A1 lajstromszámú, húszoldalas dokumentum mögött egyetlen név áll feltalálóként: Rod Jafari, a cég szenior gépészmérnöke. A téma? Egy térd. Sehol egy neurális háló, semmi világmodell vagy önvezetési ígéret. Csak két összekötő elem, egy lineáris aktuátor és négy, precízen elhelyezett forgáspont, amiknek egyetlen célja van: elérni, hogy egy humanoid robot ne csak járni tudjon, de ne is kerüljön egy vagyonba.

A kérelmet még 2022. szeptember 30-án nyújtották be – pont azon a napon, amikor a Tesla a második AI Day keretében bemutatta a “Bumble-C” prototípust. Akkor egy mérnök az emberi biológia ihlette “négycsuklós mechanizmusként” (four-bar link joint) hivatkozott a robot térdére. Három és fél évvel később a szabadalmi hivatal malmai is megőrölték az anyagot, és a nyilvántartás végre utolérte a valóságot. Minden bizonnyal ez az az ízület, ami az “Optimus 3”-at mozgatja – azt a verziót, amiről Elon Musk március végén az X-en büszkélkedett el, hogy már vígan sétál. A dokumentum legérdekesebb része nem is a végleges terv, hanem az az ábra, ami megmutatja, hogyan jutottak el idáig.

A szabadalom 2. ábrája egy hárompaneles eredettörténet: a “biológiai alapelvtől” (az emberi térdtől) indul, eljut a “mechanikai analógiáig” (egy absztrakt vázlatig), majd kiköt a végleges “dizájnnál”. Ritka, hogy egy szabadalom ennyire nyíltan kiterítse a kártyáit. A rajz gyakorlatilag kimondja: azért néz ki így ez a szerkezet, mert lemásoltunk valamit, ami az evolúció során már bizonyított. A mechanizmus – egy módosított inverz Hoecken-féle kapcsolás – az emberi térdet utánozza, hogy egyetlen apró aktuátorból elképesztő, közel 150 fokos mozgástartományt préseljen ki.

A Tesla szabadalmi beadványának 2. ábrája, amely az emberi térd biológiai felépítésétől a mechanikus négycsuklós szerkezetig vezető utat mutatja be.

Az emberi térd a hatékonyság netovábbja. A térdkalács (patella) mozgó csigaként funkcionál, módosítva a négyfejű combizom erőkarját, hogy pont akkor adja le a maximális nyomatékot, amikor a lépés során a legnagyobb szükség van rá. Az ízület ráadásul nem egyetlen pont körül fordul el; a forgásközéppontja folyamatosan vándorol. Ez egy geometriai trükk, amit a keresztszalagok vezérelnek, és ami mechanikailag egy négycsuklós rendszernek felel meg. A Tesla szabadalma ezt a két tulajdonságot – a mozgó erőkart és a nem fix forgáspontot – vette kölcsön egy brutálisan hatékony ízület megalkotásához. A leírás szerint az aktuátor alig 60 fokos elfordulása a lábszár hatalmas ívű mozgását eredményezi.

Szabadalmi ábrák a Tesla Optimus lábszerkezetéről, teljesen kinyújtott és behajlított állapotban.

Miért akkora szám ez?

Ez nem csak okos mérnöki munka; ez a kulcs a humanoidok tömeggyártásához. A szabadalomban részletezett teljes tervezési filozófia a költségcsökkentésről szól. Egyetlen lineáris aktuátor olcsóbb, könnyebb és egyszerűbb, mint egy többmotoros ízület. A hatékonysága miatt kisebb és könnyebb akkumulátor is elég, ami tovább csökkenti a robot össztömegét és árát. Ha a kitűzött cél az, hogy az Optimust 20 000–30 000 dollárért (kb. 7,5–11 millió forintért) árulják, minden megspórolt gramm és fillér milliószorosan térül meg a gyártósoron.

Ez az a fajta földhözragadt mérnöki szemlélet, ami miatt már nem is tűnik annyira elborult ötletnek, hogy a Tesla a fremonti gyárában a Model S és Model X sorokat Optimus-gyártósorokra cserélje. Maga a dizájn egyébként nem teljesen egyedülálló: elemzők megjegyezték, hogy az Xpeng 2025 végén bemutatott új generációs IRON humanoidja kísértetiesen hasonló, módosított inverz Hoecken-mechanizmust használ a térdében. Mivel azonban a Tesla tervei a 2022-es AI Day óta ismertek, itt inkább a konvergens evolúcióról – azaz az optimális megoldáshoz való párhuzamos eljutásról –, mintsem puszta másolásról lehet szó.

Az evolúciónak évmilliói voltak a geometria tökéletesítésére. A Teslának szűkös büdzséből, rohamtempóban kell ugyanezt elérnie. Ez a szabadalom pedig tűpontos látlelet arról, hogyan is tervezik ezt véghezvinni.