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Shadow Robot公司的靈巧手系列雖然擁有24個(gè)自由度和超過100個(gè)傳感器，但售價(jià)高達(dá)100萬至220萬元人民幣,，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)了專門從事靈巧手研發(fā)的企業(yè)。國內(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4.99萬元,。盡管如此，要實(shí)現(xiàn)類人靈巧手性能,，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)不到一萬元，Pro版有20個(gè)自由度,，售價(jià)4.99萬元,。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。

科研機(jī)構(gòu)如中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所也在努力提升靈巧手的自由度和負(fù)載能力,，目前已研發(fā)出可承載7公斤重物的版本,。此外，空心杯電機(jī)作為靈巧手的主要驅(qū)動(dòng)方式之一,，由于單價(jià)較高,，使得單個(gè)靈巧手內(nèi)電機(jī)成本達(dá)到2.6萬至6.5萬元之間。因此,，如何平衡性能與成本成為該領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn),。

綜上所述,，靈巧手技術(shù)的進(jìn)步對(duì)推動(dòng)人形機(jī)器人商業(yè)化落地至關(guān)重要。據(jù)預(yù)測(cè),，未來幾年內(nèi)靈巧手市場(chǎng)規(guī)模將快速增長,，有望突破800億元。技術(shù)創(chuàng)新和成本控制將是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵,。

一只“手”,，難倒人形機(jī)器人！