一只“手”，难倒人形机器人灵巧手成关键瓶颈

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2024-11-01 10:08:02 搜狐网

一只“手”，难倒人形机器人

波士顿动力公司最近发布了一段视频，展示了其人形机器人Atlas在工厂环境中自主移动并将汽车发动机盖放置到准确位置的能力。同样，特斯拉也展示了数十台Optimus机器人，它们在发布会上与观众互动，完成倒饮料、提袋子等任务。这些场景表明，当前人形机器人的下肢移动能力和稳定性已达到较高水平，但关键在于末端执行器——灵巧手的研发。

目前市面上的灵巧手自由度范围为6至42个，主流产品多为6个自由度，远低于人类手部的27个自由度。这导致了机器人在精细化操作方面的不足。然而，增加自由度会显著提升成本。例如，英国Shadow Robot公司的灵巧手系列虽然拥有24个自由度和超过100个传感器，但售价高达100万至220万元人民币，比马斯克预计的人形机器人本体价格高出许多。

随着人形机器人产业链的发展，出现了专门从事灵巧手研发的企业。国内企业如灵心巧手已经推出了具有42个自由度的灵巧手，其20个主动自由度的产品售价仅为4.99万元。尽管如此，要实现类人灵巧手性能，还需更多传感器提供数据支持，并解决批量生产中的高成本问题。

清华大学教授孙富春曾表示，灵巧手是机器人“最后的一厘米”。这种机械手模仿人手设计，工业领域常用三指设计，而人形机器人则多采用五指。灵巧手对于实现精细装配、抓握等动作至关重要。从运动学角度看，灵巧手至少需要3根手指和9个自由度。根据摩根士丹利的数据，特斯拉第二代擎天柱灵巧手的成本占整机成本的17.3%左右，大约为8650至10380美元。

当前，灵巧手市场的主要参与者包括灵巧手创企、人形机器人创企及科研机构。其中，因时机器人、强脑科技等公司的产品主要为6个自由度，适合大部分应用场景。灵心巧手则提供了更高自由度的产品，如其SE版售价不到一万元，Pro版有20个自由度，售价4.99万元。钛虎机器人和帕西尼感知也分别推出了不同特点的灵巧手。

科研机构如中国科学院自动化研究所也在努力提升灵巧手的自由度和负载能力，目前已研发出可承载7公斤重物的版本。此外，空心杯电机作为灵巧手的主要驱动方式之一，由于单价较高，使得单个灵巧手内电机成本达到2.6万至6.5万元之间。因此，如何平衡性能与成本成为该领域的一大挑战。

综上所述，灵巧手技术的进步对推动人形机器人商业化落地至关重要。据预测，未来几年内灵巧手市场规模将快速增长，有望突破800亿元。技术创新和成本控制将是实现这一目标的关键。

一只“手”，难倒人形机器人！

(责任编辑：卢其龙 CN070)

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