昨天,第二届世界人形机器人运动会场景赛灵巧手专项赛的决赛开赛,各路机器人好手同台竞技——胜负的关键,在于指尖的“稳”与“准”。而约40公里外,在2026世界机器人大会上,多家参展企业集中展示灵巧手领域的最新研发成果,揭开这份“稳”与“准”背后的技术密码。
灵巧手是机器人与环境交互的末端执行器。漫步世界机器人大会展厅,灵巧手展台成为热门区域。在曦诺未来展台,一台搭载最新款灵巧手的机器人成为打卡点。只见机器人一只手展开折扇轻轻摇动,一只手攥住鸟笼提梁,将竹笼提起,双手动作协调,京味十足。兆威灵巧手展台前,一台搭载视觉捕捉功能的灵巧手引来观众排队体验。对着摄像头比出手势,一旁的灵巧手随即复刻模仿,指节逐次到位,动作基本同步,令体验者深感新奇;因时机器人展台“巧手趣玩”互动展区,灵巧手可以自主精准抓起不同直径的球体,实现平稳放置……从展会演示走向真实场景应用,灵巧手能不能“拿得住”“放得准”,直接决定机器人能否真正投入实用。
灵巧手的“灵”,与其具备的自由度密不可分。“每一个能独立控制的关节,就是一个自由度。灵巧手拿筷子、抓折扇、握起不规则物体等精细动作都依赖足够多的自由度来支撑。”曦诺未来灵巧手技术负责人陈张说。
过去,机器人往往有一双“大手”。在今年世界机器人大会现场,北京日报记者看到,多款新一代灵巧手更加精巧,尺寸接近成年男性手掌,最轻产品重量降至500克以下,体积、自重不断压缩,负载能力却持续提升,兆威灵巧手最新款产品,单只最大负载达到5千克。
灵巧手迭代的背后,是核心零部件的突破。在兆威灵巧手展台,展出的高性能电机直径仅6毫米,这可以让手掌空间得以集成更多关节,手部的自由度随之增加。据介绍,人手拥有大约25个自由度,目前主流高自由度灵巧手的自由度是19至23个。依托高自由度配置,高端灵巧手可稳定完成三至四个小型物体的同步抓取与协同操作。这也是机器人走进家庭、服务日常生活的核心条件。
自由度让手可以摆出更多姿态,而触觉感知则决定灵巧手在复杂任务中的稳定性。日常生活中,人不用看着包,靠手感就能拿出钥匙;拿起一瓶水和一枚鸡蛋时,手指的触感会明确区分。机器人落地日常生活场景,同样需要具备这样细腻的感知能力。在机器人大会上,灵巧手在触觉层面的进化同样有直观呈现。
兆威灵巧手展台上,人形灵巧手的指端、关节与掌心布满柔性传感材料,联动一旁的平板屏幕。观众按压指尖,屏幕实时展示受力点位、作用力大小、时长以及压力变化曲线。企业相关负责人介绍,灵巧手搭载压阻式柔性阵列触觉方案,每根手指集成数百个感知点位,传感器识别受力大小与方向后回传数据,系统据此动态调节夹持力度,防止抓取物品被捏碎、打滑脱落,实现柔性安全作业。
自由度和触觉感知两项能力双双突破,让灵巧手在“灵”与“巧”两个维度上持续进阶。不过,要让这些硬件性能真正转化为行云流水的灵巧操作,还需要数据与模型形成闭环。
陈张表示,目前灵巧手所需要的核心元器件已实现国产化量产与自主可控,规模化产线落地也让产品成本大幅下探,为人形机器人规模化普及打下基础。“作为机器人进入日常生活、成为真正助手的‘最后一厘米’,灵巧手在技术端和产业端的共同驱动下,正在努力从展台走向更多场景。”