每經(jīng)記者｜王佳飛    每經(jīng)編輯｜董興生    

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局10月20日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2025年前三季度，工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)量分別同比增長(zhǎng)29.8%、16.3%。

隨著具身智能浪潮席卷全球，靈巧手作為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)化操作、邁向通用化的終極鑰匙，戰(zhàn)略地位日益凸顯。

近日，有報(bào)道稱，由于特斯拉第二代人形機(jī)器人Optimus的手部和前臂設(shè)計(jì)遭遇嚴(yán)重技術(shù)難題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)類人的靈活操作，Optimus量產(chǎn)計(jì)劃也受到影響。

“不光是特斯拉，整個(gè)領(lǐng)域都是這樣。”中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員、中科硅紀(jì)(南京)機(jī)器人有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中科硅紀(jì)”）創(chuàng)始人王鵬在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者專訪時(shí)表示，當(dāng)前靈巧手行業(yè)狀態(tài)仍處于“能動(dòng)”的“1.0階段”，而從“能動(dòng)”到“能用、好用、持久用”的“2.0階段”仍存在巨大鴻溝。

王鵬 圖片來(lái)源：受訪者供圖

共性困境：從1.0演示到2.0實(shí)用的鴻溝

人形機(jī)器人“困于手”是世界范圍內(nèi)的難題。

中科硅紀(jì)孵化自具身智能?chē)?guó)家隊(duì)——中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Casia Hand團(tuán)隊(duì)，十多年來(lái)專注于機(jī)器人上肢靈巧操作能力的突破。

王鵬將當(dāng)前行業(yè)的狀態(tài)定義為“1.0階段”。在此階段，“靈巧手大都是以教育科研、驗(yàn)證性的場(chǎng)景為主，尚沒(méi)有到達(dá)和實(shí)用化的場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)，或者具備在實(shí)用化場(chǎng)景長(zhǎng)期服役的能力”。目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)靈巧手公司的產(chǎn)品和商業(yè)模式都還處在1.0階段，主要客戶是高校、研究所，或者用于一些概念驗(yàn)證。

特斯拉在靈巧手上碰到的瓶頸，是客觀存在的難題。但王鵬認(rèn)為，特斯拉并非落后，也沒(méi)有放棄，“只是第一代、第二代靈巧手沒(méi)必要量產(chǎn)，其應(yīng)會(huì)推進(jìn)第三代”。

特斯拉瞄準(zhǔn)的是“2.0階段”，即“真正的工業(yè)場(chǎng)景”。而從“能動(dòng)”到“能用、好用、持久用”的巨大鴻溝，也是特斯拉當(dāng)前面對(duì)的困境核心所在。

根據(jù)王鵬的介紹，具體而言，從1.0階段到2.0階段的鴻溝體現(xiàn)在兩大“均衡難題”上。

第一是極致靈巧性與工業(yè)實(shí)用性之間的矛盾。特斯拉人形機(jī)器人的手部設(shè)計(jì)，從1.0版本的6個(gè)驅(qū)動(dòng)，一路迭代到3.0版本多達(dá)17個(gè)驅(qū)動(dòng)，其目標(biāo)是復(fù)現(xiàn)人手的極致靈活性。然而，在工程現(xiàn)實(shí)中，自由度的增加，必然帶來(lái)成本的指數(shù)級(jí)飆升、控制復(fù)雜度的提高以及系統(tǒng)可靠性的急劇下降。

“既追求手的靈巧性，又追求實(shí)用性，那就要保證在工業(yè)場(chǎng)景長(zhǎng)期運(yùn)行，要24小時(shí)保證可靠性達(dá)到一個(gè)很高的水平。”王鵬介紹，這兩者之間存在著矛盾，試圖用一款“萬(wàn)能手”通吃所有場(chǎng)景是很艱巨的任務(wù)。若真想落地工業(yè)場(chǎng)景，可能需要“降維”——比如針對(duì)分揀、裝配等特定場(chǎng)景，適當(dāng)減少自由度，優(yōu)先保證可靠性與成本可控。

第二是先進(jìn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)有供應(yīng)鏈能力之間的差距。即便設(shè)計(jì)方案在理論上完美無(wú)缺，但要找到能夠大規(guī)模、低成本、高可靠性地生產(chǎn)出所需核心零部件的供應(yīng)鏈，本身也是巨大的挑戰(zhàn)。

操作能力：是機(jī)器人最難攻克的一環(huán)

在業(yè)內(nèi)看來(lái)，機(jī)器人的核心能力分為三大部分：移動(dòng)能力、感知交互能力與操作能力。在這三者中，以靈巧手為核心載體的“操作能力”，是最難攻克的一環(huán)。

王鵬表示，操作能力可以分為兩個(gè)層次。第一層是“上一代機(jī)器專用的操作能力”，這在今天的自動(dòng)化工廠中較為常見(jiàn)，例如汽車(chē)產(chǎn)線上的機(jī)械臂，日復(fù)一日地執(zhí)行單一、重復(fù)的動(dòng)作。這類技術(shù)的目的是“把人從這種重復(fù)性的動(dòng)作里解放出來(lái)”，其應(yīng)用滲透率在工業(yè)操作層面已經(jīng)非常高。

而靈巧手所承載的，是更高維度的第二層——“機(jī)器人的通用操作能力”。所謂通用，在于應(yīng)對(duì)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的泛化性，可以適應(yīng)多樣化的對(duì)象，而不是限定在專用場(chǎng)景或者專用任務(wù)中；能適應(yīng)多樣化的場(chǎng)景、多樣化的任務(wù)，有更好的通用性。要實(shí)現(xiàn)這種通用性，硬件上就不能再是專用工具，而必須是一個(gè)“像人手一樣多自由度的靈巧手”。“這類操作能力的應(yīng)用滲透率，目前相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較低的。”王鵬表示。

在新一輪以具身智能機(jī)器人為代表的浪潮中，靈巧手的地位十分重要。“在近年的具身機(jī)器人浪潮中，靈巧手是一個(gè)必不可少的核心器件，也是整個(gè)機(jī)器人部件中最難的部分。”王鵬強(qiáng)調(diào)。

對(duì)于成本，王鵬透露，在當(dāng)前仍處于研發(fā)和樣機(jī)驗(yàn)證的階段，一只高性能的靈巧手售價(jià)不菲，導(dǎo)致其在樣機(jī)成本中占比較高。但展望未來(lái)大規(guī)模量產(chǎn)的場(chǎng)景，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成一個(gè)普遍共識(shí)，“公認(rèn)的說(shuō)法是，靈巧手在人形機(jī)器人整體（成本）占比可能在15%到20%的范圍”。

技術(shù)路線：“齒輪”還是“肌腱”？

目前，靈巧手有兩大主流技術(shù)路線：剛性驅(qū)動(dòng)與柔性驅(qū)動(dòng)（也被稱為“繩驅(qū)”或“腱繩驅(qū)動(dòng)”）。

剛性驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)制是“硬碰硬”的。“它的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)推桿、齒輪或者通過(guò)蝸輪蝸桿等剛性接觸的傳動(dòng)物件直接驅(qū)動(dòng)，就像手表里面的齒輪，直接把電機(jī)的傳動(dòng)，通過(guò)剛性的傳動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。”王鵬介紹，這種路線的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)計(jì)相對(duì)直接，構(gòu)型簡(jiǎn)單，對(duì)很多新進(jìn)入該賽道的公司或者純粹面向科研演示的項(xiàng)目而言，是能快速拿出成果的優(yōu)選方案。

圖片來(lái)源：中科硅紀(jì)微信公眾號(hào)

而柔性驅(qū)動(dòng)，則是仿生學(xué)方案。王鵬解釋道：“人手背隆起的部分叫做肌腱。肌腱本質(zhì)上就是繩，類似于用繩拉動(dòng)手指。”特斯拉的Optimus機(jī)器人手部，便采用了這種典型的腱繩驅(qū)動(dòng)方式。

柔性驅(qū)動(dòng)的最大優(yōu)勢(shì)，在于其帶來(lái)的“柔順性”。這種柔順性并非簡(jiǎn)單的柔軟，而是一種靈巧手在與外界物體接觸時(shí)能夠更好地適應(yīng)、吸收沖擊、實(shí)現(xiàn)混合控制的能力。

王鵬認(rèn)為，這種能力對(duì)于靈巧手的實(shí)用化至關(guān)重要。“繩驅(qū)可以理解成從本質(zhì)上解決實(shí)用化的重要路線。”他進(jìn)一步闡述，“（這種特性）決定了靈巧手真正在去做一些實(shí)用化作業(yè)時(shí)，有更好的壽命，能更好地均衡負(fù)載和使用之間的矛盾。”

當(dāng)然，更高的性能也意味著更高的技術(shù)門(mén)檻。柔性驅(qū)動(dòng)無(wú)論是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料科學(xué)（如腱繩的選擇與壽命），還是在復(fù)雜的控制算法上，難度都顯著高于剛性驅(qū)動(dòng)。

此外，王鵬也提到了第三種路線——混合驅(qū)動(dòng)，即在一只靈巧手中同時(shí)采用剛性和柔性兩種方式，取長(zhǎng)補(bǔ)短。“把腱繩驅(qū)動(dòng)和剛性驅(qū)動(dòng)的一些特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，充分地給發(fā)揮出來(lái)，利用起來(lái)。”

國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)：供應(yīng)鏈與應(yīng)用場(chǎng)景雙輪驅(qū)動(dòng)

近年來(lái)，隨著具身智能浪潮的興起，中國(guó)靈巧手產(chǎn)業(yè)異軍突起，展現(xiàn)了較高的活力。王鵬表示，中國(guó)靈巧手產(chǎn)業(yè)有著難以復(fù)制的多重優(yōu)勢(shì)。

首先是強(qiáng)大且快速響應(yīng)的供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)。王鵬表示，近年來(lái)隨著需求爆發(fā)，國(guó)內(nèi)在微型電機(jī)、新材料、高精度傳感器等核心零部件領(lǐng)域的供應(yīng)鏈迅速成熟。他坦言，盡管在某些頂尖零部件的單點(diǎn)性能上，國(guó)內(nèi)或許與德國(guó)、瑞士的頂級(jí)品牌還有差距，但國(guó)內(nèi)品牌的綜合優(yōu)勢(shì)在于速度和成本，并且“我們發(fā)展的加速度在國(guó)際上是領(lǐng)先的”。

其次是“百花齊放”的技術(shù)生態(tài)與AI算法的深度融合。無(wú)論是剛性、柔性還是混合驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出的大量科研機(jī)構(gòu)和新興創(chuàng)業(yè)公司，正在各個(gè)技術(shù)路線上進(jìn)行積極探索，形成了充滿活力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

更重要的是，靈巧手的智能化離不開(kāi)AI（人工智能）。王鵬表示：“靈巧手不光是一個(gè)硬件，更是軟和硬的結(jié)合。靈巧手本身加上驅(qū)動(dòng)算法結(jié)合起來(lái)，才能真正推動(dòng)實(shí)際應(yīng)用。”而這恰好與中國(guó)近年來(lái)人工智能領(lǐng)域的飛速發(fā)展形成了良性共振。

最后，我國(guó)廣闊而豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，是推動(dòng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)的最終動(dòng)力。王鵬特別強(qiáng)調(diào)：“我國(guó)的應(yīng)用場(chǎng)景較多且豐富，這也是我們的優(yōu)勢(shì)。”中國(guó)龐大的制造業(yè)、物流業(yè)、服務(wù)業(yè)乃至特種行業(yè)，都為靈巧手的落地提供了無(wú)與倫比的試驗(yàn)場(chǎng)。“我們有豐富多樣的、廣闊的場(chǎng)景?，F(xiàn)在無(wú)論是整機(jī)廠商，還是靈巧手廠商，都在探索應(yīng)用場(chǎng)景，想辦法和應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)，這也是我們的優(yōu)勢(shì)。”

圖片來(lái)源：中科硅紀(jì)微信公眾號(hào)

行業(yè)趨勢(shì)：靈巧手將走向場(chǎng)景化、系列化

對(duì)于行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，王鵬認(rèn)為，首先，發(fā)展理念應(yīng)著眼于場(chǎng)景落地。

在行業(yè)發(fā)展的早期階段，大家普遍“先從自由度”入手，“通過(guò)自由度來(lái)彰顯能力”。而未來(lái)的發(fā)展核心在于落地，“真正推動(dòng)靈巧手發(fā)展的，還是取決于如何與行業(yè)真正結(jié)合起來(lái)，例如與工業(yè)、物流、特種應(yīng)用和家庭等結(jié)合起來(lái)”。

其次，產(chǎn)品形態(tài)將走向“系列化和多樣化”，而非追求一款“萬(wàn)能手”。

既然單一產(chǎn)品無(wú)法滿足所有場(chǎng)景的需求，那么未來(lái)的市場(chǎng)格局必然是多元化的。“未來(lái)靈巧手的發(fā)展，也必然是走到面向多樣化場(chǎng)景的系列化產(chǎn)品的路線上。”王鵬預(yù)測(cè)，可能會(huì)出現(xiàn)針對(duì)工業(yè)裝配的高負(fù)載、高可靠性的“手”，針對(duì)物流分揀的低成本、高速度的“手”，以及針對(duì)家庭服務(wù)的安全、柔性的“手”。產(chǎn)品的多樣性將成為市場(chǎng)成熟的重要標(biāo)志。

最后，也是王鵬認(rèn)為至關(guān)重要的一點(diǎn)，是構(gòu)建“軟硬件結(jié)合的生態(tài)系統(tǒng)”。他指出，靈巧手的使用門(mén)檻遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的二指夾爪，對(duì)絕大多數(shù)集成商而言，“如果靈巧手沒(méi)有對(duì)應(yīng)用的軟件賦能，那么大部分集成商想要把靈巧手快速地應(yīng)用到他們的解決方案中，還是很困難”。

王鵬表示，國(guó)內(nèi)靈巧手產(chǎn)業(yè)憑借供應(yīng)鏈、場(chǎng)景、AI算法優(yōu)勢(shì)，已在全球賽道占據(jù)重要位置，但要從1.0階段邁向2.0階段，還需突破實(shí)用化瓶頸。未來(lái)，隨著系列化產(chǎn)品落地、軟硬件生態(tài)完善，靈巧手有望真正走進(jìn)工業(yè)、服務(wù)等領(lǐng)域，成為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)引擎。