一只“手”，難倒人形機(jī)器人靈巧手成關(guān)鍵瓶頸

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2024-11-01 10:08:02 搜狐網(wǎng)

一只“手”，難倒人形機(jī)器人

波士頓動力公司最近發(fā)布了一段視頻，展示了其人形機(jī)器人Atlas在工廠環(huán)境中自主移動并將汽車發(fā)動機(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Optimus機(jī)器人，它們在發(fā)布會上與觀眾互動，完成倒飲料、提袋子等任務(wù)。這些場景表明，當(dāng)前人形機(jī)器人的下肢移動能力和穩(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，主流產(chǎn)品多為6個自由度，遠(yuǎn)低于人類手部的27個自由度。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個自由度和超過100個傳感器，但售價高達(dá)100萬至220萬元人民幣，比馬斯克預(yù)計的人形機(jī)器人本體價格高出許多。

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個自由度的靈巧手，其20個主動自由度的產(chǎn)品售價僅為4.99萬元。盡管如此，要實現(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，工業(yè)領(lǐng)域常用三指設(shè)計，而人形機(jī)器人則多采用五指。靈巧手對于實現(xiàn)精細(xì)裝配、抓握等動作至關(guān)重要。從運動學(xué)角度看，靈巧手至少需要3根手指和9個自由度。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，因時機(jī)器人、強(qiáng)腦科技等公司的產(chǎn)品主要為6個自由度，適合大部分應(yīng)用場景。靈心巧手則提供了更高自由度的產(chǎn)品，如其SE版售價不到一萬元，Pro版有20個自由度，售價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的靈巧手。

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