當(dāng)?shù)貢r間11月28日,,特斯拉機(jī)器人官方賬號發(fā)布了一段視頻,,展示了Optimus機(jī)器人穩(wěn)穩(wěn)接住迎面拋來的網(wǎng)球并放下,其手指能夠相對靈活地彎曲,。靈巧手是特斯拉二代Optimus最引人注目的地方,。特斯拉Optimus工程師Milan Kovac將最新展示的靈巧手稱為“里程碑式的成就”,。與上一代產(chǎn)品相比,,新手/前臂擁有雙倍的自由度(手上有22個自由度,手腕/前臂上有3個自由度),。人類的手通常被認(rèn)為具有27個自由度,,手部自由度越高,越能做出更加復(fù)雜和精細(xì)的動作,。
Kovac表示,,上述視頻是在實驗室里通過遠(yuǎn)程操作實時完成的,特斯拉很快就會制造出配備新靈巧手的機(jī)器人,。團(tuán)隊到年底前仍有一些工作需要完成,,特別是圍繞擴(kuò)展觸覺傳感集成(新一代手比上一代的表面覆蓋范圍大得多)、通過肌腱實現(xiàn)更精細(xì)的控制,。由于所有驅(qū)動裝置被移至前臂,,這增加了其重量,團(tuán)隊還在想辦法減輕前臂重量,。一個有趣的挑戰(zhàn)是如何讓手指和手掌擁有足夠柔軟度/柔順性的保護(hù)層,,同時又不影響觸覺傳感。馬斯克在他的帖子下面回復(fù):“Optimus團(tuán)隊干得漂亮,?!?/p>
Optimus上一代靈巧手包含11個自由度,同樣集中于前臂的靈活性,。搭載11自由度靈巧手的Optimus能夠完成疊襯衫,、在工廠分揀物品等任務(wù)。22個自由度靈巧手則是“千呼萬喚始出來”,。此前5月份,,Optimus團(tuán)隊發(fā)布了Optimus的進(jìn)展視頻,視頻中該機(jī)器人正在對電池進(jìn)行分類并在辦公室里走動,。馬斯克在視頻下方留言,,首次透露Optimus的雙手將很快擁有22個自由度。在特斯拉6月份的股東大會上,,馬斯克重申了特斯拉目標(biāo),,即計劃從2024年底開始小批量試產(chǎn)Optimus機(jī)器人,預(yù)計2025年全年生產(chǎn)數(shù)千至一萬臺,,用于內(nèi)部場景使用及訓(xùn)練,。他再次提到Optimus的關(guān)鍵改進(jìn)——手部將具備22個自由度,“它可以彈鋼琴,,甚至彈吉他?!?/p>
在特斯拉10月召開的“werobot”發(fā)布會現(xiàn)場,,22自由度靈巧手首次亮相,,在屈曲/伸展的基礎(chǔ)上,展示了外展/內(nèi)收的全新姿態(tài),。靈巧手線繩驅(qū)動結(jié)構(gòu)醒目,,執(zhí)行器外置在前臂中,手腕可靈活轉(zhuǎn)動,。中信證券對此表示,,這與其對于特斯拉靈巧手方使用“空心杯+絲杠+繩驅(qū)”方案的預(yù)期吻合。22個自由度分別為5根手指單手指各4個自由度+腕部2個自動度,,最大程度地模仿了人類手指最下方關(guān)節(jié)超過1自由度的結(jié)構(gòu),。
靈巧手目前已經(jīng)是人形機(jī)器人核心零部件之一,主流人形機(jī)器人本體廠家都傾向于自研,,如特斯拉(Optimus),、Apptronik(Apollo)、優(yōu)必選(Walker S),、智元(遠(yuǎn)征A1),、Sanctuary AI(Phoenix)等。華安證券研報指出,,靈巧手的性能和成本受其三大核心組件——驅(qū)動,、傳動和傳感裝置的共同影響。隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步,,靈巧手的自由度升級提速,,越來越向高集成度、智能化發(fā)展,。
今年6月,,智元機(jī)器人申請了一項名為“靈巧手拇指、靈巧手和機(jī)器人”的專利,,解決了具有3個自由度的靈巧手拇指無法同時兼顧關(guān)節(jié)解耦和尺寸的問題,。值得一提的是,智元機(jī)器人在8月發(fā)布的新產(chǎn)品中靈巧手的自由度數(shù)達(dá)到19個,,其中主動自由度由上一代的6個增加至12個,。今年上半年,星動紀(jì)元推出了自主研發(fā)的靈巧手Xhand,,具有12個主動自由度,,采用全驅(qū)動方案,指尖還配置觸覺傳感器,。Figure AI則在今年8月發(fā)布的第二代人形機(jī)器人Figure02,,搭載了第四代機(jī)械手,靈巧手擁有16個自由度,,稱“具有與人類相當(dāng)?shù)呢?fù)載能力,,可抓取25公斤物體”,。由OpenAI投資的初創(chuàng)企業(yè)1X Technologies在今年9月初推出了專為家庭設(shè)計使用的人形機(jī)器人NEO測試版,手部具有20個自由度,,能夠舉起重量超過自身體重兩倍的物體,。
國金證券分析,特斯拉第三代靈巧手相比于第二代的變化包括:手部增加了自由度,,從11個提升到22個,,從而對應(yīng)的電機(jī)數(shù)量將可能從原本的6個提升到13~17個;驅(qū)動器裝載部位由手部改為手腕,?;诠δ苄院烷L期目標(biāo),靈巧手往人手方向發(fā)展是大勢所趨,。以特斯拉靈巧手為例,,該機(jī)構(gòu)分析了自由度增加帶來的產(chǎn)業(yè)鏈彈性環(huán)節(jié):驅(qū)動裝置上,預(yù)計空心杯電機(jī)和無刷有齒槽電機(jī)將成主流,,假設(shè)單手用量約13~17個,,當(dāng)前雙手價值量3.4~15.3萬元;傳動裝置上,,當(dāng)前處于腱繩向絲杠切換的關(guān)鍵時間點(diǎn),,假設(shè)單手用量13~17套,當(dāng)前雙手價值量為5.5~13萬元,;傳感器裝置上,,觸覺傳感器是價值量最大環(huán)節(jié),單手用量約5套,,雙手價值量約1351元,。
在這個科技與想象交織的時代,我們正邁向全新階段——機(jī)器變得越來越像我們,。曾經(jīng)只存在于科幻中的人形機(jī)器人,,如今悄然走進(jìn)我們的日常生活,。
2024-11-01 10:00:37人形機(jī)器人來了