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专访中科硅纪创始人王鹏:灵巧手仍处于“能动”的阶段,距离“能用、好用、持久用”还有巨大鸿沟
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国家统计局 10 月 20 日发布的数据显示,2025 年前三季度,工业机器人、服务机器人产量分别同比增长 29.8%、16.3%。

随着具身智能浪潮席卷全球,灵巧手作为机器人实现精细化操作、迈向通用化的终极钥匙,战略地位日益凸显。

近日,有报道称,由于特斯拉第二代人形机器人 Optimus 的手部和前臂设计遭遇严重技术难题,无法实现类人的灵活操作,Optimus 量产计划也受到影响。

" 不光是特斯拉,整个领域都是这样。" 中国科学院自动化研究所研究员、中科硅纪 ( 南京 ) 机器人有限公司(以下简称 " 中科硅纪 ")创始人王鹏在接受《每日经济新闻》记者专访时表示,当前灵巧手行业状态仍处于 " 能动 " 的 "1.0 阶段 ",而从 " 能动 " 到 " 能用、好用、持久用 " 的 "2.0 阶段 " 仍存在巨大鸿沟。

王鹏 图片来源:受访者供图

共性困境:从 1.0 演示到 2.0 实用的鸿沟

人形机器人 " 困于手 " 是世界范围内的难题。

中科硅纪孵化自具身智能国家队——中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室 Casia Hand 团队,十多年来专注于机器人上肢灵巧操作能力的突破。

王鹏将当前行业的状态定义为 "1.0 阶段 "。在此阶段," 灵巧手大都是以教育科研、验证性的场景为主,尚没有到达和实用化的场景结合起来,或者具备在实用化场景长期服役的能力 "。目前,国内绝大多数灵巧手公司的产品和商业模式都还处在 1.0 阶段,主要客户是高校、研究所,或者用于一些概念验证。

特斯拉在灵巧手上碰到的瓶颈,是客观存在的难题。但王鹏认为,特斯拉并非落后,也没有放弃," 只是第一代、第二代灵巧手没必要量产,其应会推进第三代 "。

特斯拉瞄准的是 "2.0 阶段 ",即 " 真正的工业场景 "。而从 " 能动 " 到 " 能用、好用、持久用 " 的巨大鸿沟,也是特斯拉当前面对的困境核心所在。

根据王鹏的介绍,具体而言,从 1.0 阶段到 2.0 阶段的鸿沟体现在两大 " 均衡难题 " 上。

第一是极致灵巧性与工业实用性之间的矛盾。特斯拉人形机器人的手部设计,从 1.0 版本的 6 个驱动,一路迭代到 3.0 版本多达 17 个驱动,其目标是复现人手的极致灵活性。然而,在工程现实中,自由度的增加,必然带来成本的指数级飙升、控制复杂度的提高以及系统可靠性的急剧下降。

" 既追求手的灵巧性,又追求实用性,那就要保证在工业场景长期运行,要 24 小时保证可靠性达到一个很高的水平。" 王鹏介绍,这两者之间存在着矛盾,试图用一款 " 万能手 " 通吃所有场景是很艰巨的任务。若真想落地工业场景,可能需要 " 降维 " ——比如针对分拣、装配等特定场景,适当减少自由度,优先保证可靠性与成本可控。

第二是先进设计与现有供应链能力之间的差距。即便设计方案在理论上完美无缺,但要找到能够大规模、低成本、高可靠性地生产出所需核心零部件的供应链,本身也是巨大的挑战。

操作能力:是机器人最难攻克的一环

在业内看来,机器人的核心能力分为三大部分:移动能力、感知交互能力与操作能力。在这三者中,以灵巧手为核心载体的 " 操作能力 ",是最难攻克的一环。

王鹏表示,操作能力可以分为两个层次。第一层是 " 上一代机器专用的操作能力 ",这在今天的自动化工厂中较为常见,例如汽车产线上的机械臂,日复一日地执行单一、重复的动作。这类技术的目的是 " 把人从这种重复性的动作里解放出来 ",其应用渗透率在工业操作层面已经非常高。

而灵巧手所承载的,是更高维度的第二层—— " 机器人的通用操作能力 "。所谓通用,在于应对非结构化环境的泛化性,可以适应多样化的对象,而不是限定在专用场景或者专用任务中;能适应多样化的场景、多样化的任务,有更好的通用性。要实现这种通用性,硬件上就不能再是专用工具,而必须是一个 " 像人手一样多自由度的灵巧手 "。" 这类操作能力的应用渗透率,目前相对来说是比较低的。" 王鹏表示。

在新一轮以具身智能机器人为代表的浪潮中,灵巧手的地位十分重要。" 在近年的具身机器人浪潮中,灵巧手是一个必不可少的核心器件,也是整个机器人部件中最难的部分。" 王鹏强调。

对于成本,王鹏透露,在当前仍处于研发和样机验证的阶段,一只高性能的灵巧手售价不菲,导致其在样机成本中占比较高。但展望未来大规模量产的场景,行业内已经形成一个普遍共识," 公认的说法是,灵巧手在人形机器人整体(成本)占比可能在 15% 到 20% 的范围 "。

技术路线:" 齿轮 " 还是 " 肌腱 "?

目前,灵巧手有两大主流技术路线:刚性驱动与柔性驱动(也被称为 " 绳驱 " 或 " 腱绳驱动 ")。

刚性驱动的传动机制是 " 硬碰硬 " 的。" 它的驱动是通过推杆、齿轮或者通过蜗轮蜗杆等刚性接触的传动物件直接驱动,就像手表里面的齿轮,直接把电机的传动,通过刚性的传动部件驱动关节转动。" 王鹏介绍,这种路线的优势在于设计相对直接,构型简单,对很多新进入该赛道的公司或者纯粹面向科研演示的项目而言,是能快速拿出成果的优选方案。

图片来源:中科硅纪微信公众号

而柔性驱动,则是仿生学方案。王鹏解释道:" 人手背隆起的部分叫做肌腱。肌腱本质上就是绳,类似于用绳拉动手指。" 特斯拉的 Optimus 机器人手部,便采用了这种典型的腱绳驱动方式。

柔性驱动的最大优势,在于其带来的 " 柔顺性 "。这种柔顺性并非简单的柔软,而是一种灵巧手在与外界物体接触时能够更好地适应、吸收冲击、实现混合控制的能力。

王鹏认为,这种能力对于灵巧手的实用化至关重要。" 绳驱可以理解成从本质上解决实用化的重要路线。" 他进一步阐述,"(这种特性)决定了灵巧手真正在去做一些实用化作业时,有更好的寿命,能更好地均衡负载和使用之间的矛盾。"

当然,更高的性能也意味着更高的技术门槛。柔性驱动无论是在结构设计、材料科学(如腱绳的选择与寿命),还是在复杂的控制算法上,难度都显著高于刚性驱动。

此外,王鹏也提到了第三种路线——混合驱动,即在一只灵巧手中同时采用刚性和柔性两种方式,取长补短。" 把腱绳驱动和刚性驱动的一些特点优势,充分地给发挥出来,利用起来。"

国内优势:供应链与应用场景双轮驱动

近年来,随着具身智能浪潮的兴起,中国灵巧手产业异军突起,展现了较高的活力。王鹏表示,中国灵巧手产业有着难以复制的多重优势。

首先是强大且快速响应的供应链优势。王鹏表示,近年来随着需求爆发,国内在微型电机、新材料、高精度传感器等核心零部件领域的供应链迅速成熟。他坦言,尽管在某些顶尖零部件的单点性能上,国内或许与德国、瑞士的顶级品牌还有差距,但国内品牌的综合优势在于速度和成本,并且 " 我们发展的加速度在国际上是领先的 "。

其次是 " 百花齐放 " 的技术生态与 AI 算法的深度融合。无论是刚性、柔性还是混合驱动,国内涌现出的大量科研机构和新兴创业公司,正在各个技术路线上进行积极探索,形成了充满活力的产业生态。

更重要的是,灵巧手的智能化离不开 AI(人工智能)。王鹏表示:" 灵巧手不光是一个硬件,更是软和硬的结合。灵巧手本身加上驱动算法结合起来,才能真正推动实际应用。" 而这恰好与中国近年来人工智能领域的飞速发展形成了良性共振。

最后,我国广阔而丰富的应用场景,是推动技术从实验室走向市场的最终动力。王鹏特别强调:" 我国的应用场景较多且丰富,这也是我们的优势。" 中国庞大的制造业、物流业、服务业乃至特种行业,都为灵巧手的落地提供了无与伦比的试验场。" 我们有丰富多样的、广阔的场景。现在无论是整机厂商,还是灵巧手厂商,都在探索应用场景,想办法和应用场景结合起来,这也是我们的优势。"

图片来源:中科硅纪微信公众号

行业趋势:灵巧手将走向场景化、系列化

对于行业未来发展趋势,王鹏认为,首先,发展理念应着眼于场景落地。

在行业发展的早期阶段,大家普遍 " 先从自由度 " 入手," 通过自由度来彰显能力 "。而未来的发展核心在于落地," 真正推动灵巧手发展的,还是取决于如何与行业真正结合起来,例如与工业、物流、特种应用和家庭等结合起来 "。

其次,产品形态将走向 " 系列化和多样化 ",而非追求一款 " 万能手 "。

既然单一产品无法满足所有场景的需求,那么未来的市场格局必然是多元化的。" 未来灵巧手的发展,也必然是走到面向多样化场景的系列化产品的路线上。" 王鹏预测,可能会出现针对工业装配的高负载、高可靠性的 " 手 ",针对物流分拣的低成本、高速度的 " 手 ",以及针对家庭服务的安全、柔性的 " 手 "。产品的多样性将成为市场成熟的重要标志。

最后,也是王鹏认为至关重要的一点,是构建 " 软硬件结合的生态系统 "。他指出,灵巧手的使用门槛远高于传统的二指夹爪,对绝大多数集成商而言," 如果灵巧手没有对应用的软件赋能,那么大部分集成商想要把灵巧手快速地应用到他们的解决方案中,还是很困难 "。

王鹏表示,国内灵巧手产业凭借供应链、场景、AI 算法优势,已在全球赛道占据重要位置,但要从 1.0 阶段迈向 2.0 阶段,还需突破实用化瓶颈。未来,随着系列化产品落地、软硬件生态完善,灵巧手有望真正走进工业、服务等领域,成为机器人产业新的增长引擎。

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