核心零部件100%国产化,精度达到0.1毫米级,使用寿命突破100万次 且看这双“灵巧手”(深度观察)
原文摘录:“5分钟打18颗螺丝,冠军!”今年8月在北京举行的第二届世界人形机器人运动会上,灵巧手专项赛场地的围观人群中响起欢呼声。夺冠的“选手”并非真人,而是一双“灵巧手”,它握起螺丝刀,对准螺孔快速旋紧,动作干净利落。
“5分钟打18颗螺丝,冠军!”今年8月在北京举行的第二届世界人形机器人运动会上,灵巧手专项赛场地的围观人群中响起欢呼声。夺冠的“选手”并非真人,而是一双“灵巧手”,它握起螺丝刀,对准螺孔快速旋紧,动作干净利落。
既能分拣搬运、穿针引线,也能提笔写字、弹琴奏乐……在北京举行的另一场2026世界机器人大会现场,机器人的一双双“手”展示着各种技能,从连杆、绳驱到直驱,从十几个自由度到38个自由度,各类不同技术路线的“灵巧手”同台竞技。
近日,记者走进实验室、企业和各类应用场景,解锁机器人“灵巧手”背后的创新奥秘。
为什么要给机器人造“手”
高工产业研究院数据显示,2025年中国“灵巧手”市场销量约1.92万只,同比增长236.84%;2026年预计销量7.02万只;到2030年,销量有望突破43万只。“灵巧手”正从人形机器人的附属配件,变成独立热门赛道。
为什么要给机器人专门造“手”,而不是其他部分?
“灵巧手”,被称为机器人走向物理世界的“最后一厘米”。要抓握、要触摸、要拧转,机器人想像人类一样干活,首先要有一双手。北京通用人工智能研究院研究员王濛介绍:“机器人必须通过手、通过触觉,才能真正地和物理世界发生交互。”
北京因时科技股份有限公司是一家以微型伺服电缸和仿人五指灵巧手为主营产品的机器人零部件厂商,2020年造出了中国首款商业化量产灵巧手。公司联合创始人房海南讲起创业初衷,“2016年前后,酒店有配送机器人、景区有导览机器人,但它们只会移动,没有操作能力。如果安上了五指‘灵巧手’就不一样,能让机器人无缝衔接工具、完成人类能做的各种工作。”
要让机器人具备通用性、泛化性,无论在工业场景还是家庭场景,“灵巧手”都是绕不开的形态。北京通用人工智能研究院研究员李浦豪表示:“‘灵巧手’是通用的末端。爪夹当然也能干活,我们甚至能想出100种、1000种把任务转成爪夹的办法,但它不通用,无论是从数据还是从完成任务的方式,都很难从人类数据里迁移。”
造一只“灵巧手”有多难
“造一只‘灵巧手’和造一个机器人,工程量基本相当。”房海南坦言,一台人形机器人有40到60个自由度,而手的自由度几乎占一半。“手部空间狭小,相当于要在一个火柴盒大小的空间里,塞进一头大象的性能。”
要让“灵巧手”真正“靠得住”,一道绕不开的难题就是散热。李浦豪打了个比方:人手会通过出汗散热,机器人“灵巧手”却没有这套机制,电机长时间高负载运转必然发热,热量一旦累积,就可能导致性能衰减甚至停机。目前,我国科研人员正在探索液冷、水冷乃至重新设计电机等更复杂的散热方案,希望“灵巧手”能像人手一样稳定。
灵巧,不只是“能抓”。能感知、能协调,才是决定机器人像人一样工作的关键。
2025年6月,北京大学与北京通用人工智能研究院联合研制的F-TAC Hand登上《自然·机器智能》杂志,手掌70%的面积铺了高分辨率触觉传感器,空间分辨率达到0.1毫米。
王濛告诉记者,他们团队正在研发一款全新的AI(人工智能)原生触觉传感器,能够重建精细的触觉接触形状,可实现超薄、可弯曲、高性能、低成本的全手曲面覆盖。借助这项技术,机器人能完成90%以上日常生活中的精细操作。
“人手转笔、拧瓶盖、拿手机,频繁用到食指侧面,过去的‘灵巧手’这部分触觉几乎没有,我们想补齐这一环。”王濛说。
“会协调”,是“灵巧手”进化中更难的一步。李浦豪说,很多“灵巧手”自由度虽与人手相当,但“一和物体建立接触,它就傻了”。“小朋友学习灵巧操作,并不是靠大人告诉他手指该怎么发力学会的,而是由他自己探索出来的。机器人也一样,不是光有数据就够了,而是要通过数据构建训练目标,让它自主探索发力模式。”
如何把“灵巧手”的价格降下来?
曾经,“灵巧手”价格居高不下,被视作机器人领域的“奢侈品”。“当时国内缺少自主供应链,产品粗糙,科研院所想要使用‘灵巧手’,基本只能进口,单只价格高达百万元。为了突破这种限制,2016年,我们研制了第一代‘灵巧手’样机。”房海南说。
如今,因时科技在售的“灵巧手”有几十个型号,价格从1万元到5万元不等。“把价格‘打’下来,才能让机器人用得起、用得好‘灵巧手’。”房海南说。
从海外进口动辄百万元,到国产产品价格下探至万元以下,“灵巧手”价格下降的背后,是中国企业在核心零部件自研、全链条供应链整合与规模化量产三方面的突破。近年来,国内企业开启自主研发之路,“卡脖子”难题逐步破解:曾经单片售价超10万元的触觉传感器实现国产化,如今售价最低仅199元;微型电机依托国产绕线技术,线径精度可达0.02毫米,“灵巧手”单指驱动成本从进口的200元降至120元。
让“灵巧手”不只会“比耶”
“灵巧手”的灵巧不只是“比耶”、写书法等“花活”的展示,它的应用正在多个场景展开。
星动纪元自研的搭载星动XHAND系列“五指灵巧手”的机器人已经在中国邮政、顺丰等物流公司“上岗”,其自研具身模型通过机器人头部与腕部的摄像头识别包裹堆叠状态,规划并决策完成快递的抓取、翻面、放置、分拣,一台机器人平均一小时可以分拣1500多个快递包裹;
月泉仿生自研轮式人形机器人博文W-Bot2.0在国网合肥供电公司实现带电作业场景落地应用,搭载“灵巧手”的人形机器人进入带电作业区,帮助工人检修线路,把人从危险环境中分离出来;
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“过去我们卷算法,现在开始卷场景。”李浦豪认为,两者并不冲突,“所有通用的算法,也是先在特定场景迭代升级、验证、再铺开。场景能反哺算法。”
很多“灵巧手”企业参加了近期在北京举行的世界机器人大会和世界人形机器人运动会,通过参展、参会,对产品进行极限测试,进而不断优化算法、提高硬件稳定性。
灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人左家平表示,公司未来的目标是把“灵巧手”的各种能力放到云端,例如穿针引线、弹奏乐器、打螺丝等,像手机里的应用商店一样,机器人需要什么能力,就下载什么技能。“我们计划三年内实现‘灵巧手’技能上传云端。”左家平说。
据了解,北京市提出以“4D”场景作为切入点推广机器人应用。“4D”即Dull(乏)、Difficult(难)、Dangerous(险)、Dirty(脏),对应人类不愿从事、难以胜任、存在安全风险的工作。此外,北京已经印发2026—2028年具身智能机器人产业高质量发展行动方案,支持攻关额定负载寿命100万次、指尖分控分辨率0.1牛、单只成本万元以内的高可靠、高自由度“灵巧手”。
国产“灵巧手”跑通从研发、量产到场景落地的完整链条,折射的是一条更有创新力的中国智造路径。中国人民大学重阳金融研究院院长、教授王文认为,“灵巧手”核心零部件100%国产化,精度达到0.1毫米级,使用寿命突破100万次,背后是中国完备制造业配套带动的未来产业的优势。中国不仅要做全球最大的机器人市场,更要成为全球人工智能治理的引领者。
人类文明的每一次跃升,都离不开一双手。今天,中国人正在造一双前所未有的“手”:它在实验室里诞生,在中国的工厂里量产,在全世界的场景里落地。这双“手”,越来越灵巧,关于它的故事,才刚刚开始。
来源:东方财富 · 产经资讯 · finance.eastmoney.com