人形機(jī)器人進(jìn)廠“打螺絲”，靈巧手是執(zhí)行類人操作的核心部件。這一高精度末端執(zhí)行器對(duì)于精度、負(fù)載、靈活性、壽命、實(shí)時(shí)操作等有著極高要求。

10月31日，機(jī)器人大會(huì)ROSCon China 2025在上海召開(kāi)，一批機(jī)器人及零部件在展會(huì)展出。在機(jī)器人靈巧手企業(yè)靈心巧手展臺(tái)，一位展商告訴澎湃科技，自由度是評(píng)價(jià)靈巧手的關(guān)鍵，傳感器、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)形式則是影響靈巧手性能的重要因素。

靈巧手相比傳統(tǒng)夾爪，泛化能力更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)多任務(wù)遷移。該展商表示，“目前市面上的靈巧手都差不多。自由度更多，手就更靈巧，一般認(rèn)為自由度高于20才能稱為靈活的高自由度靈巧手；電機(jī)更輕更小，可以跟人形機(jī)器人配套，平衡性更好；優(yōu)化傳感器可以對(duì)力的控制更精準(zhǔn)。驅(qū)動(dòng)形式主要有連桿、直驅(qū)、腱繩等，連桿的負(fù)載高，直驅(qū)的獨(dú)立控制能力強(qiáng)，腱繩的運(yùn)動(dòng)速度更快，目前工業(yè)應(yīng)用還是以連桿為主。”

靈心巧手展臺(tái)展出的靈巧手。

先楫半導(dǎo)體為開(kāi)發(fā)靈巧手提供芯片產(chǎn)品，以此驅(qū)動(dòng)電機(jī)采集信息。在先楫半導(dǎo)體展臺(tái)，工作人員介紹，高級(jí)的靈巧手還會(huì)配置傳感器，采集靈巧手的力度、與物體的距離等數(shù)據(jù)。

不過(guò)，目前人形機(jī)器人進(jìn)工廠還面臨效率、壽命、靈活性等諸多挑戰(zhàn)。與人類相比，靈巧手工作效率仍然較低，成本高昂。“產(chǎn)線工人一天手部操作可能有幾萬(wàn)次，休息以后就能恢復(fù)。”機(jī)器人控制組件供應(yīng)商合眾恒躍展臺(tái)的工作人員焦小軍表示，但靈巧手除了效率和成本不及人類，也容易磨損。目前靈巧手存在的挑戰(zhàn)是缺乏能夠精準(zhǔn)測(cè)出摩擦系數(shù)的傳感器。機(jī)器人靈巧手作為機(jī)械結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期運(yùn)行后摩擦產(chǎn)生磨損，需要定期潤(rùn)滑。為此有必要開(kāi)發(fā)一套自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)需集成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)摩擦的傳感器，就像汽車輪胎的磨損監(jiān)測(cè)一樣，并自動(dòng)補(bǔ)充潤(rùn)滑液，否則只能依賴人工維護(hù)。

工廠端對(duì)機(jī)器人設(shè)備使用壽命有著極高要求，要避免頻繁更換的情況發(fā)生。機(jī)器人能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定運(yùn)行，是其在工廠場(chǎng)景應(yīng)用的基本前提。靈心巧手展商介紹，目前市面上的靈巧手壽命一般在20萬(wàn)次抓取，靈心巧手已經(jīng)實(shí)現(xiàn)50萬(wàn)次，隨著未來(lái)新型材料的不斷涌現(xiàn)，未來(lái)電機(jī)、絲杠、傳感器都會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化性能，提升核心零部件壽命，再結(jié)合更好的散熱，可全方位提升靈巧手壽命。

“現(xiàn)在機(jī)器人的抓握動(dòng)作還是比較生硬。”先楫半導(dǎo)體展臺(tái)工作人員認(rèn)為，增加靈巧手的力度和觸覺(jué)感知能力，就像人類一樣擁有感受壓力和溫度的能力，是靈巧手的長(zhǎng)期努力方向。電機(jī)與傳感器的協(xié)同配合、提升性能，可以讓靈巧手的抓取更加靈活，最終在復(fù)雜場(chǎng)景中精準(zhǔn)完成抓握動(dòng)作。

在節(jié)卡機(jī)器人展臺(tái)，技術(shù)人員介紹，根據(jù)節(jié)卡機(jī)器人在汽車、電子、精密制造等制造工廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，靈巧手等末端執(zhí)行器作為機(jī)械臂從事裝配、上下料等作業(yè)的配套設(shè)備，需要具備一定的力控和高精度作業(yè)能力，以更好適配汽車、3C工廠的作業(yè)。當(dāng)前部分靈巧手盡管擁有力反饋，但尚未達(dá)到工業(yè)級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，更多適用于無(wú)人門店、酒店服務(wù)型機(jī)器人等商用場(chǎng)景。在工業(yè)端應(yīng)用中，靈巧手的負(fù)載承重能力仍是當(dāng)前需要突破的瓶頸。

從成本來(lái)看，天風(fēng)證券研究所報(bào)告顯示，以特斯拉人形機(jī)器人Optimus為例，當(dāng)前靈巧手在整機(jī)價(jià)值占比較大，約占特斯拉Optimus二代成本的17%。但行業(yè)頭部企業(yè)特斯拉引領(lǐng)、各大廠商重點(diǎn)跟進(jìn)靈巧手研發(fā)，當(dāng)前階段靈巧手方案百花齊放，本體、靈巧手、零部件等環(huán)節(jié)均有廣泛參與，有望推動(dòng)技術(shù)快速發(fā)展和零部件快速降本。