在機器人技術發展的版圖中，如何讓機械手具備與人手相媲美的功能，始終是橫亙在工程師面前的一道難題。盡管當前人形機器人已能在行走、舉物和保持平衡方面取得進展，但手部靈巧性與感知能力的缺失，仍嚴重制約著它們在工廠及各類工作場景中的廣泛應用。

特斯拉的人形機器人Optimus，正成為這一技術挑戰的直接“挑戰者”。其研發目標不僅限于外形上的仿人化，更在于賦予機器人完成精細、復雜動作的能力——這正是多數熟練工種所必需的。據摩根士丹利預測，若機械手技術實現突破，到2050年，全球人形機器人市場規模或將飆升至5萬億美元。

埃隆·馬斯克在接受媒體采訪時強調：“機器人若想真正發揮作用，必須擁有一雙‘令人驚嘆的手’。”他坦言，設計類人手的難度遠超雙足行走。Optimus雖已實現雙足移動，但手部功能的完善仍是研發重點。

美國西北大學機器人與生物系統中心的研究團隊，正通過聯邦資助項目攻關這一難題。團隊負責人凱文·林奇設定了十年目標：讓機械手具備完成基礎人類任務的靈活性。以其實驗室原型為例，該手基于英國Shadow Robot公司的模型設計，通過咖啡罐大小的圓柱電機驅動手指，指尖傳感器可感知“皮膚”下液體電學性質的變化，并將接觸物體的實時數據轉化為“觸覺”信號。

研究生們通過讓機器人完成套圈、抓取方塊、引導小物體等任務，持續訓練手部協調性，采集的數據則用于優化機器學習算法。林奇指出，要實現“用鉛筆寫字”這類精細動作，未來版本需在指腹和手掌等部位增加更多傳感器。

部分研究團隊選擇突破“類人形態”的限制。哥倫比亞大學機械工程教授馬泰·喬卡爾利開發的四指機械手，僅憑觸覺即可判斷物體形狀和材質，彌補了視覺系統的不足。這只手能托舉紙筒等易碎物品，但偶爾會出現滑落現象。

波士頓動力公司則采取了差異化設計。其實驗性人形機器人Atlas的手部配備三根手指，可靈活切換為“拇指式抓握”或“槳狀手掌”。視頻顯示，Atlas能舉起汽車配件、平衡啞鈴并抓取小型物品。項目負責人阿爾貝托·羅德里格斯表示，設計需在力量、靈巧性、纖細度和耐久性間尋找平衡，“僅開發低效的夾持器遠遠不夠”。

并非所有工程師都執著于“類人手”設計。舊金山MicroFactory公司聯合創始人伊戈爾·庫拉科夫更傾向于簡化工業方案。其研發的5000美元機器人采用雙臂設計：一只手裝配專用工具，另一只手用二指夾持物品。這一配置可完成焊接電路板、擰螺絲、揭保護膜等制造環節，成本遠低于復雜人形機器人。

材料科學領域的挑戰依然頑固。Shadow Robot公司總監里奇·沃克指出，當前制造工藝難以復制人體自愈皮膚、自潤滑關節等基礎功能，為產品工程帶來諸多障礙。例如，機械手關節的耐磨性與靈敏度仍無法與人類相比。

推動機械手技術發展的動力，部分源于制造業和護理業的“用工荒”。西北大學機械工程教授埃德·科爾蓋特認為，提升機器人靈巧性將降低自動化工具的使用門檻，使中小企業也能受益。“這還可能催生新的就業機會，這也是我們持續研究的原因。”