電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）靈巧手是人形機(jī)器人核心零部件之一，以人類的手來看通常被認(rèn)為具有27個(gè)自由度，自由度越高，其動(dòng)作越精細(xì)。特斯拉二代Optimus的靈巧手已經(jīng)擁有22個(gè)自由度。

靈巧手主要有三大核心組件，驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和傳感。驅(qū)動(dòng)主要是空心杯電機(jī)等微型電機(jī)；傳動(dòng)上主要有連桿傳動(dòng)、腱繩傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)；此外，觸覺傳感器則讓手具有感知能力。

在靈巧手領(lǐng)域，不少人形機(jī)器人企業(yè)以及靈巧手公司都在持續(xù)進(jìn)化其靈巧手的性能。靈巧手無限接近人手將是終極目標(biāo)。

優(yōu)必選

2025年3月12日，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心聯(lián)合優(yōu)必選科技共同發(fā)布全尺寸科研教育人形機(jī)器人平臺(tái)“天工行者”。

“天工行者”身高170cm，具備20個(gè)自由度的人體仿生軀干結(jié)構(gòu)和擬人化的運(yùn)動(dòng)控制方案，可在山坡、臺(tái)階、沙地、雪地等復(fù)雜地形上穩(wěn)健運(yùn)行，每小時(shí)可行走10公里。

“天工行者”采用輕量化、高性能關(guān)節(jié)模組，最高可拓展至550TOPS超大算力，同時(shí)全身風(fēng)道散熱設(shè)計(jì)保證了主控板、算力板及關(guān)節(jié)模組等關(guān)鍵零部件長(zhǎng)時(shí)間高性能運(yùn)行不過熱，在常規(guī)科研環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

據(jù)介紹，“天工行者”可裝配深度相機(jī)、激光雷達(dá)、NVIDIA Orin算力板、六維力傳感器、七自由度協(xié)作雙臂、五指靈巧手等人形機(jī)器人核心零部件，完整開放了底層電機(jī)接口、傳感器接口及運(yùn)動(dòng)控制接口，配套成熟的開發(fā)指南與示例代碼，充分滿足具身智能本體控制、高精度運(yùn)動(dòng)控制等領(lǐng)域科研用戶的二次開發(fā)需求。

在剛剛結(jié)束的全球首個(gè)人形機(jī)器人半程馬拉松比賽上，人形機(jī)器人“天工”以2小時(shí)40分42秒的成績(jī)奪得冠軍。

另外，優(yōu)必選發(fā)布的全新一代工業(yè)人形機(jī)器人Walker S1，在一體化關(guān)節(jié)技術(shù)、集成化頭部設(shè)計(jì)、仿人靈巧手等硬件性能創(chuàng)新迭代，讓機(jī)器人具備更穩(wěn)定可靠的肢體和更敏捷靈活的操作能力。

其中，仿人靈巧手是優(yōu)必選科技自研的第三代產(chǎn)品。通過6個(gè)陣列式觸覺壓力傳感器，該靈巧手可以精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)抓握力度，為Walker S1執(zhí)行精細(xì)操作提供可靠的硬件支持。該靈巧手還具備全棧式靈巧操作策略庫，能夠根據(jù)工業(yè)場(chǎng)景的泛化能力需求訓(xùn)練相應(yīng)的技能庫，實(shí)現(xiàn)多種通用技能。同時(shí)，Walker S1可替換末端執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)雙手15公斤的負(fù)重行走，滿足工業(yè)場(chǎng)景中最常見的搬運(yùn)任務(wù)。

據(jù)悉，Walker S1為工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用而生，“入職”全球最多工廠，已在比亞迪、奧迪一汽、吉利汽車等企業(yè)工廠應(yīng)用。

宇樹科技

4月1日，宇樹科技更新視頻，發(fā)布Unitree Dex5靈巧手。性能上，該靈巧手具備單手20自由度（16主動(dòng)+4被動(dòng)），能柔順絲滑反向驅(qū)動(dòng)（直接本體力控），以及單手94個(gè)靈敏觸點(diǎn)。拇指有4個(gè)主動(dòng)自由度，可以靈活地進(jìn)行對(duì)捏、側(cè)捏等多種動(dòng)作，而四指則各有4個(gè)自由度（3主動(dòng)+1被動(dòng)），無論是抓握、觸摸還是操作精密儀器，都能得心應(yīng)手。這種設(shè)計(jì)讓Unitree Dex5靈巧手可以完成對(duì)空接球、搓撲克牌、玩魔方、翻書等一系列動(dòng)作。

因時(shí)機(jī)器人

北京因時(shí)機(jī)器人科技有限公司致力于微型精密運(yùn)動(dòng)部件的研發(fā)制造，產(chǎn)品包括RH56BFX系列、RH56DFX系列靈巧手。單手具有6個(gè)自由度和12個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，結(jié)合力位混合控制算法，具有亞毫米級(jí)定位精度和數(shù)千克的負(fù)載能力，可以模擬人手實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的抓取操作。

圖源：公司官網(wǎng)，下同

RH56BFX系列靈巧手又稱鋼琴手，速度快、抓握力稍小，集成力傳感器，適用于彈鋼琴及手勢(shì)交互等場(chǎng)景。支持ROS，可提供ROS插件。RH56DFX系列靈巧手抓握力大，速度適中，適用于機(jī)器人或假肢的抓取操作。

傲意科技

上海傲意信息科技專注于神經(jīng)信號(hào)傳感器和神經(jīng)信號(hào)AI識(shí)別技術(shù)，產(chǎn)品包括ROHand靈巧手。

ROHand靈巧手ROH-A001是模擬人體手部運(yùn)動(dòng)的高靈敏度末端執(zhí)行裝置，由手掌、手腕、五根手指、電機(jī)、傳動(dòng)部件等部分組成。五根手指可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，在外部命令下可以做出不同的動(dòng)作。共有11個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，內(nèi)置6個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)控制電路，具有6個(gè)主動(dòng)自由度，5個(gè)被動(dòng)自由度，可以模擬人手實(shí)現(xiàn)多種手勢(shì)動(dòng)作，如捏取、抓握等。內(nèi)置PID電機(jī)控制算法，能夠?qū)崿F(xiàn)±1mm定位精度，確保操作的準(zhǔn)確性?？蓱?yīng)用于人形機(jī)器人、機(jī)器人末端執(zhí)行器、巡檢機(jī)器人、智能仿生義肢、教育科研裝備等。具有強(qiáng)大的承載力，30公斤靜態(tài)負(fù)載(重握)，10公斤單指負(fù)載(重握)，8公斤指尖負(fù)載(平伸)。

兆威機(jī)電

兆威機(jī)電靈巧手設(shè)計(jì)靈感來源于人手的靈巧構(gòu)成，獨(dú)創(chuàng)單關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，整手通過仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)有17個(gè)自由度，單只手指自由度大于等于3個(gè)。整手的關(guān)鍵部組件全自主研制，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器、微電機(jī)、傳動(dòng)模組等。其中，靈巧手的核心--高效高功率密度傳動(dòng)模組，設(shè)計(jì)壽命高達(dá)10年。

兆威機(jī)電的靈巧手，每個(gè)指節(jié)的控制采用電機(jī)搭配微型減速器和絲桿驅(qū)動(dòng)。微驅(qū)控制器主頻高達(dá)600M，結(jié)合高密度、高集成與布局優(yōu)化的PCB設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)精確的動(dòng)力輸出和快速響應(yīng)，充分提升仿人靈巧手的靈巧性。其設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有靈巧手在可靠性、靈巧性、智能性等方面的不足，能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)、特種作業(yè)、生活服務(wù)等復(fù)雜操作環(huán)境，為廣泛應(yīng)用場(chǎng)景提供解決方案。

強(qiáng)腦科技

浙江強(qiáng)腦科技專注于非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)解決方案，產(chǎn)品包括智能仿生靈巧手等。

在今年MWC展上，強(qiáng)腦科技BrainCo展示智能仿生靈巧手在機(jī)械臂上的創(chuàng)新應(yīng)用，融合了視覺大模型。這一技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制如擰開關(guān)等精細(xì)操作，還能通過攝像頭捕捉手部動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與靈巧手對(duì)人手動(dòng)作的實(shí)時(shí)同步模仿，達(dá)到驚人的精準(zhǔn)度。

在樂聚機(jī)器人的展位上，作為樂聚“夸父”人形機(jī)器人的關(guān)鍵部件，強(qiáng)腦科技的靈巧手展現(xiàn)出卓越的靈活性和精準(zhǔn)度，揮手、點(diǎn)贊等各種手勢(shì)互動(dòng)動(dòng)作流暢自然，將復(fù)雜的機(jī)械控制轉(zhuǎn)化為如人般的靈活表達(dá)。這一技術(shù)突破不僅賦予機(jī)器人更具表現(xiàn)力的互動(dòng)能力，更為工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療輔助等領(lǐng)域提供了全新的應(yīng)用可能。

靈巧智能

浙江靈巧智能科技DexRobot已完成DexHand021靈巧手的量產(chǎn)。五指靈巧手DexHand021，是一款集工業(yè)級(jí)性能于一身的五指三關(guān)節(jié)靈巧手，它擁有19個(gè)自由度，其中主動(dòng)自由度12個(gè)，被動(dòng)自由度7個(gè)，并內(nèi)置了多達(dá)23個(gè)精密傳感器。得益于其創(chuàng)新的模塊化設(shè)計(jì)理念，DexHand021如同靈活多變的積木，能夠根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行自由組合，展現(xiàn)出極高的靈活性。借助前沿的智能算法，DexHand021實(shí)現(xiàn)了精確的力控功能，仿佛擁有了類似人類的觸覺感知能力。此外，其傳感器與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高度集成，構(gòu)建了一個(gè)精密的智能核心，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)力的分布，確保每一次操作都安全無憂、可靠精準(zhǔn)。

帕西尼

帕西尼感知科技產(chǎn)品包括DexH13、DexH5靈巧手。去年，帕西尼發(fā)布業(yè)內(nèi)首款多維觸覺人形機(jī)器人TORA搭載了第一代多維觸覺靈巧手DexH5 GEN1以實(shí)現(xiàn)靈巧力控。

帕西尼DexH5 GEN1多維觸覺靈巧手集成了先進(jìn)仿生技術(shù)和觸覺感知功能，專為復(fù)雜抓取和操作任務(wù)而設(shè)計(jì)。它不僅能精準(zhǔn)模仿人手的各種動(dòng)作，還能通過觸覺傳感器感知操作物體，從而實(shí)現(xiàn)靈巧力控。

帕西尼第二代多維觸覺靈巧手新品DexH13 GEN2，是市場(chǎng)上首款融合多維觸覺與AI視覺雙模態(tài)能力的四指仿生靈巧手。雙手搭載世界上最多的1956顆專業(yè)級(jí)ITPU多維觸覺傳感器，帶來驚人的7824路觸覺信號(hào)解析能力，賦予機(jī)器人如人類般細(xì)膩靈敏的觸覺。除了領(lǐng)先的觸覺感知，DexH13 GEN2還集成800萬高清AI手眼相機(jī)，基于先進(jìn)的零樣本位姿估計(jì)視覺算法，擁有領(lǐng)先業(yè)界的卓越AI視覺物體位姿估計(jì)能力。

DexH13 GEN2采用高度靈活的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擁有13個(gè)主動(dòng)自由度。高自由度的加持下，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)夾取、托舉、焊接等操作，還能完美模擬人手的抓取、旋轉(zhuǎn)、拿捏等復(fù)雜動(dòng)作，輕松應(yīng)對(duì)各種精細(xì)化的柔性操作，如倉儲(chǔ)物料分揀、產(chǎn)線精準(zhǔn)夾取、醫(yī)療柔性抓取等動(dòng)作任務(wù)。同時(shí)DexH13 GEN2還擁有高達(dá)5kg的負(fù)載能力，足夠適配多種應(yīng)用場(chǎng)景。

ITPU多維觸覺傳感單元集成前沿的多維觸覺技術(shù)，旨在滿足多場(chǎng)景下對(duì)高精度、多維度觸覺感知需求。其采用半柔性材料設(shè)計(jì)與新型封裝技術(shù)，支持全量程0.01N高精度測(cè)量，具備壓力、溫度、材質(zhì)、滑動(dòng)等15種多維觸覺感知，擁有行業(yè)頂級(jí)的防水防塵性能，能在極限溫度、濕度、壓力、振動(dòng)等嚴(yán)苛環(huán)境條件下，展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性與耐久度，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高密度傳輸與超300萬次的使用測(cè)量。針對(duì)不同場(chǎng)景的特定需求，提供機(jī)器人專業(yè)級(jí)PX-6AXGEN1、PX-6AXGEN2與消費(fèi)級(jí)PX-3AX三大系列產(chǎn)品選擇。

根據(jù)Statista的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，全球機(jī)器人靈巧手市場(chǎng)規(guī)模將由2021年的11.6 億美元增長(zhǎng)至2030年的30.35億美元，2022-2030 年間 CAGR 為10.9%。同時(shí)，全球機(jī)器人靈巧手市場(chǎng)容量將由2021年的50.75萬只增長(zhǎng)到2030年的141.21萬只，2022-2030 年間CAGR為11.7%。隨著人形機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)廠“打螺絲”、開跑馬拉松，離工業(yè)離人的生活越來越近，它的手指運(yùn)動(dòng)能力的提升更加迫切，當(dāng)然也將具有更大的市場(chǎng)潛力。