一只“手”,難倒人形機(jī)器人
波士頓動(dòng)力公司最近發(fā)布了一段視頻,,展示了其人形機(jī)器人Atlas在工廠環(huán)境中自主移動(dòng)并將汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋放置到準(zhǔn)確位置的能力,。同樣,特斯拉也展示了數(shù)十臺(tái)Optimus機(jī)器人,,它們?cè)诎l(fā)布會(huì)上與觀眾互動(dòng),完成倒飲料,、提袋子等任務(wù),。這些場(chǎng)景表明,,當(dāng)前人形機(jī)器人的下肢移動(dòng)能力和穩(wěn)定性已達(dá)到較高水平,但關(guān)鍵在于末端執(zhí)行器——靈巧手的研發(fā),。
目前市面上的靈巧手自由度范圍為6至42個(gè),主流產(chǎn)品多為6個(gè)自由度,,遠(yuǎn)低于人類(lèi)手部的27個(gè)自由度。這導(dǎo)致了機(jī)器人在精細(xì)化操作方面的不足。然而,,增加自由度會(huì)顯著提升成本,。例如,英國(guó)Shadow Robot公司的靈巧手系列雖然擁有24個(gè)自由度和超過(guò)100個(gè)傳感器,,但售價(jià)高達(dá)100萬(wàn)至220萬(wàn)元人民幣,,比馬斯克預(yù)計(jì)的人形機(jī)器人本體價(jià)格高出許多,。
隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,,出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)從事靈巧手研發(fā)的企業(yè),。國(guó)內(nèi)企業(yè)如靈心巧手已經(jīng)推出了具有42個(gè)自由度的靈巧手,其20個(gè)主動(dòng)自由度的產(chǎn)品售價(jià)僅為4.99萬(wàn)元,。盡管如此,要實(shí)現(xiàn)類(lèi)人靈巧手性能,,還需更多傳感器提供數(shù)據(jù)支持,,并解決批量生產(chǎn)中的高成本問(wèn)題,。
清華大學(xué)教授孫富春曾表示,靈巧手是機(jī)器人“最后的一厘米”,。這種機(jī)械手模仿人手設(shè)計(jì),工業(yè)領(lǐng)域常用三指設(shè)計(jì),,而人形機(jī)器人則多采用五指。靈巧手對(duì)于實(shí)現(xiàn)精細(xì)裝配,、抓握等動(dòng)作至關(guān)重要。從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看,,靈巧手至少需要3根手指和9個(gè)自由度。根據(jù)摩根士丹利的數(shù)據(jù),,特斯拉第二代擎天柱靈巧手的成本占整機(jī)成本的17.3%左右,,大約為8650至10380美元。
當(dāng)前,,靈巧手市場(chǎng)的主要參與者包括靈巧手創(chuàng)企、人形機(jī)器人創(chuàng)企及科研機(jī)構(gòu),。其中,因時(shí)機(jī)器人,、強(qiáng)腦科技等公司的產(chǎn)品主要為6個(gè)自由度,適合大部分應(yīng)用場(chǎng)景,。靈心巧手則提供了更高自由度的產(chǎn)品,如其SE版售價(jià)不到一萬(wàn)元,,Pro版有20個(gè)自由度,售價(jià)4.99萬(wàn)元,。鈦虎機(jī)器人和帕西尼感知也分別推出了不同特點(diǎn)的靈巧手。