在機(jī)器人技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下,人形機(jī)器人進(jìn)廠“打螺絲”已不再是遙不可及的設(shè)想,而靈巧手作為執(zhí)行類人操作的核心部件,正成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。這種高精度末端執(zhí)行器對精度、負(fù)載、靈活性、壽命及實(shí)時(shí)操作等方面均有著嚴(yán)苛要求。
10月31日,ROSCon China 2025機(jī)器人大會在上海拉開帷幕,一批前沿的機(jī)器人及零部件在展會上集中亮相。在靈心巧手展臺,一位展商向記者透露,自由度是衡量靈巧手性能的關(guān)鍵指標(biāo)。一般來說,自由度超過20的靈巧手才能被稱為高自由度且靈活的手。同時(shí),傳感器、電機(jī)及驅(qū)動形式也是影響靈巧手性能的重要因素。
相較于傳統(tǒng)夾爪,靈巧手具有更強(qiáng)的泛化能力,能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)遷移。展商進(jìn)一步解釋,電機(jī)越輕越小,越能與輕量化的人形機(jī)器人完美配套,提升整體平衡性;而傳感器經(jīng)過優(yōu)化后,能夠?qū)αΦ目刂七_(dá)到更高精度。在驅(qū)動形式上,連桿負(fù)載高,直驅(qū)獨(dú)立控制能力強(qiáng),腱繩運(yùn)動速度快,目前工業(yè)應(yīng)用仍以連桿為主。
在先楫半導(dǎo)體展臺,工作人員介紹了芯片在靈巧手開發(fā)中的應(yīng)用。他們表示,高級的靈巧手會配備傳感器,用于采集力度、與物體距離等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)對于提升靈巧手的操作精度至關(guān)重要。
然而,人形機(jī)器人進(jìn)工廠仍面臨諸多挑戰(zhàn)。合眾恒躍展臺的工作人員焦小軍指出,與人類相比,靈巧手在工作效率和成本上仍有較大差距。產(chǎn)線工人一天的手部操作次數(shù)可達(dá)數(shù)萬次,且休息后即可恢復(fù),而靈巧手不僅效率低下、成本高昂,還容易磨損。目前,靈巧手缺乏能夠精準(zhǔn)測量摩擦系數(shù)的傳感器,長期運(yùn)行后摩擦產(chǎn)生的磨損需要定期潤滑。因此,開發(fā)一套集成實(shí)時(shí)監(jiān)測摩擦的傳感器并自動補(bǔ)充潤滑液的自動潤滑系統(tǒng)顯得尤為迫切。
工廠對機(jī)器人設(shè)備的使用壽命有著極高要求。靈心巧手展商介紹,目前市面上的靈巧手壽命一般在20萬次抓取左右,而靈心巧手已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了50萬次抓取。隨著新型材料的不斷涌現(xiàn),未來電機(jī)、絲杠、傳感器等核心零部件的性能將進(jìn)一步優(yōu)化,結(jié)合更好的散熱設(shè)計(jì),靈巧手的壽命將得到全方位提升。
在節(jié)卡機(jī)器人展臺,技術(shù)人員分享了靈巧手在汽車、電子、精密制造等工廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他們表示,靈巧手作為機(jī)械臂從事裝配、上下料等作業(yè)的配套設(shè)備,需要具備一定的力控和高精度作業(yè)能力。然而,當(dāng)前部分靈巧手雖然擁有力反饋功能,但尚未達(dá)到工業(yè)級應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),更多適用于無人門店、酒店服務(wù)型機(jī)器人等商用場景。在工業(yè)應(yīng)用中,靈巧手的負(fù)載承重能力仍是亟待突破的瓶頸。
從成本角度來看,天風(fēng)證券研究所的報(bào)告顯示,以特斯拉人形機(jī)器人Optimus為例,靈巧手在整機(jī)價(jià)值中占比較大,約占Optimus二代成本的17%。但隨著行業(yè)頭部企業(yè)特斯拉的引領(lǐng)以及各大廠商對靈巧手研發(fā)的重點(diǎn)跟進(jìn),當(dāng)前靈巧手方案呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢,本體、靈巧手、零部件等環(huán)節(jié)均有廣泛參與,有望推動技術(shù)快速發(fā)展和零部件快速降本。











