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馬斯克曾宣稱，特斯拉人形機(jī)器人Optimus將成為“史上最重要的產(chǎn)品”，但現(xiàn)在似乎暫時(shí)止步在一只“手”上。

靈巧手是連接機(jī)器人智能與物理世界的關(guān)鍵部件，正成為全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最難攻克的技術(shù)堡壘。

從特斯拉推遲Optimus 3.0的定型，靈巧手的瓶頸或許能讓大家對(duì)人形機(jī)器人更冷靜一些，在工程與商業(yè)之間還有不少平衡難題。

01

當(dāng)“手”成為瓶頸特斯拉

第三代Optimus的研發(fā)延遲，再次印證了人形機(jī)器人的難度不光在算法和數(shù)據(jù)層面。

在工程領(lǐng)域也有很多問題，根據(jù)供應(yīng)鏈信息，Optimus的靈巧手已經(jīng)確定技術(shù)路線，但仍面臨散熱、耐久性與成本幾個(gè)難題。單只手成本高達(dá)6000美元，壽命僅六周，在工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中，光是維護(hù)費(fèi)用一年就接近10萬美元。

靈巧手產(chǎn)業(yè)的根本挑戰(zhàn)是復(fù)雜性與可靠性的沖突。

靈巧手是人形機(jī)器人最核心的交互器官。人類手部由27塊骨骼、29個(gè)關(guān)節(jié)與34條肌肉構(gòu)成，能完成上千種動(dòng)作。要在機(jī)械結(jié)構(gòu)中重現(xiàn)這一靈活性，需要在數(shù)百立方厘米的空間里集成電機(jī)、絲杠、齒輪、腱繩和傳感器。

特斯拉的做法是在二代基礎(chǔ)上，將執(zhí)行器數(shù)量從17個(gè)提升到22個(gè)，并在手掌區(qū)域加入電子皮膚傳感器，以期實(shí)現(xiàn)更高的靈活性和感知能力，復(fù)雜度的提升帶來了散熱、控制、疲勞壽命等一系列連鎖問題。

在試驗(yàn)中，Optimus靈巧手在分揀快遞等任務(wù)中頻繁失效。驅(qū)動(dòng)手指的腱繩老化斷裂，柔性電子皮膚在觸碰物體時(shí)快速磨損，導(dǎo)致機(jī)器人必須頻繁更換部件。

工程師們甚至求助于外科醫(yī)生，研究人手的肌肉發(fā)力機(jī)制，希望找到兼顧力量與柔韌性的設(shè)計(jì)平衡。但迄今為止，這一問題仍未解決。

從更廣的產(chǎn)業(yè)角度看，特斯拉的困境并非孤例。靈巧手的高復(fù)雜性與低壽命幾乎是全球同行面臨的普遍難題。

無論是美國的Figure AI，還是國內(nèi)的優(yōu)必選、傅里葉智能、強(qiáng)腦科技，都在探索類似的傳動(dòng)與感知方案，卻始終難以兼顧靈活性與耐用性。靈巧手的平均壽命目前普遍在1000至2000小時(shí)之間，遠(yuǎn)低于工業(yè)級(jí)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)。

即便如此，靈巧手仍然是人形機(jī)器人走向商用的必經(jīng)之路，決定了機(jī)器人“能否工作”，更關(guān)乎“能做什么工作”。沒有足夠靈活、可靠的手，人形機(jī)器人只能停留在演示與實(shí)驗(yàn)室階段，而無法真正走進(jìn)工廠、倉庫甚至家庭。

02

技術(shù)路線的分歧與融合：

靈巧手的未來形態(tài)

2025年智能機(jī)器人與系統(tǒng)國際會(huì)議上，靈巧手成為絕對(duì)焦點(diǎn)，從上游傳動(dòng)廠到下游整機(jī)制造商，超過半數(shù)展臺(tái)展示了自己的靈巧手產(chǎn)品，靈巧手的商業(yè)化窗口期正在臨近，但技術(shù)路線仍未統(tǒng)一。

靈巧手的傳動(dòng)機(jī)制主要分為三類：直驅(qū)（連桿或齒輪）、繩驅(qū)（腱繩）、以及混合方案。

每一種路線，都體現(xiàn)了工程師們?cè)?ldquo;剛性”與“柔性”之間尋找平衡的不同選擇。

◎ 直驅(qū)方案以連桿或齒輪為主，優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡單、控制精準(zhǔn)、可靠性高。例如，舞�。╓UJI）推出的WUJI Hand采用連桿驅(qū)動(dòng)，20個(gè)全主動(dòng)自由度，重量僅600克，幾乎等同于人手。這種方案剛性強(qiáng)、制造成本可控，適合工業(yè)場(chǎng)景的高頻重復(fù)操作。但其靈活性受限，難以實(shí)現(xiàn)如人手般的細(xì)膩動(dòng)作。◎ 腱繩驅(qū)動(dòng)路線是通過模仿人類手指的肌腱系統(tǒng)，將動(dòng)力源（電機(jī)）設(shè)置在手臂或手腕，利用細(xì)腱傳遞拉力驅(qū)動(dòng)手指。這種設(shè)計(jì)輕盈柔軟，能最大限度復(fù)現(xiàn)人手的靈巧度。新加坡Sharpa公司的靈巧手SharpaWave采用22個(gè)自由度的腱繩傳動(dòng)，并在指尖集成動(dòng)態(tài)觸覺陣列傳感器（DTA），可以識(shí)別微小的滑動(dòng)與壓力變化，從而精細(xì)控制抓取力。Sharpa的靈巧手能夠完成“抽牌”“遞物”等高精度操作，展現(xiàn)出近乎人類的控制感。但腱繩方案的缺陷同樣明顯——維護(hù)成本高、控制精度受限、壽命短。◎ 越來越多廠商選擇“混合方案”。特斯拉、Figure AI等公司均在探索直驅(qū)與繩驅(qū)結(jié)合的路線：關(guān)鍵關(guān)節(jié)采用剛性齒輪或連桿驅(qū)動(dòng)以提升穩(wěn)定性，手指部分采用腱繩傳動(dòng)以增強(qiáng)靈活性，“剛?cè)岵��?jì)”的設(shè)計(jì)有望在靈活度、穩(wěn)定性與成本之間取得折中。然而，它的工程復(fù)雜度更高，對(duì)機(jī)械排布與算法協(xié)同的要求極為嚴(yán)苛。

從技術(shù)趨勢(shì)來看，靈巧手的演進(jìn)方向正逐步明確：

 ◎ 一是小型化與高集成度。通過高密度執(zhí)行器、集成傳感器和柔性電路，提升單位體積內(nèi)的自由度與控制精度。

 ◎ 二是多模態(tài)感知融合。在視覺之外，力覺、觸覺和溫度感知的融合將使靈巧手具備更高的自適應(yīng)能力。

 ◎ 三是材料創(chuàng)新與新型驅(qū)動(dòng)。從柔性電子皮膚到液態(tài)金屬與人工肌肉，材料技術(shù)正為靈巧手帶來新的可能性。

對(duì)特斯拉而言必須讓靈巧手從“展示品”變成“工業(yè)部件”。當(dāng)成本降至千美元級(jí)、壽命達(dá)到上萬小時(shí)、維修方式標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，靈巧手才能支撐起Optimus百萬臺(tái)的愿景，目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可能仍需數(shù)年工程迭代。

小結(jié)

靈巧手的研發(fā)是讓機(jī)器模仿人手的動(dòng)作，更是讓機(jī)器具備與世界互動(dòng)的能力，也是機(jī)器人對(duì)物理世界的理解深度——如何施力、如何感知、如何糾錯(cuò)，我們可能需要持續(xù)再看看。

       原文標(biāo)題 : 人形機(jī)器人是卡在“靈巧手”上面嗎？