靈巧手與傳感器集體突破 人形機(jī)器人“最后一厘米”加速進(jìn)化
在人形機(jī)器人向?qū)嵱没~進(jìn)的過程中,靈巧手作為其與外界交互的“最后一厘米”,其性能發(fā)展備受市場關(guān)注。2025世界機(jī)器人大會上,各大廠商紛紛展出新款靈巧手及配套傳感器。記者關(guān)注到,一方面,提升產(chǎn)品自由度、優(yōu)化感知能力仍是下一代靈巧手迭代方向;另一方面,通過推出不同配置的產(chǎn)品、設(shè)計輕量化,靈巧手廠商配合人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,探索商業(yè)化路徑。
新品集中展示
兆威機(jī)電展臺上,其今年7月發(fā)布的DM17系列靈巧手被詳細(xì)拆解,清晰地向觀眾展示其構(gòu)成。記者了解到,靈巧手頂端橡膠觸感的黃色材料相當(dāng)于人手的指尖,其中集成了觸覺感知芯片,可以判斷受力;17個微型電機(jī)就像人手的指節(jié),構(gòu)成了這只機(jī)械手的17個自由度。
“人手有21個獨(dú)立活動關(guān)節(jié)(自由度),DM17目前能夠完成人手95%以上的動作,可以適應(yīng)工業(yè)場景對不同物體的抓握需求,也可以完成家庭場景中的端杯子、炒菜等基本動作。”兆威機(jī)電副總經(jīng)理、首席電控專家陳毅東告訴記者。
兆威機(jī)電靈巧手歷經(jīng)五代產(chǎn)品迭代,產(chǎn)品重量從最初的2.063千克減少到約900克,靈巧手越來越接近人手?!澳壳暗漠a(chǎn)品尺寸仍然較大,雖然可以有更大握力,但分量更重,會影響機(jī)械臂的負(fù)載,因此下一步產(chǎn)品還須往小型化發(fā)展。”陳毅東介紹。在下一代產(chǎn)品研發(fā)中,兆威機(jī)電計劃進(jìn)一步提高靈巧手自由度、匹配更多觸覺感知能力,提升靈巧手與機(jī)器人整機(jī)的數(shù)據(jù)通訊能力。
國家級專精特新“小巨人”企業(yè)強(qiáng)腦科技帶來了近期推出的新款輕量專業(yè)級靈巧手Revo 2,這款產(chǎn)品尺寸僅有16厘米,整只手重量僅383克,雖然尺寸小巧,但可提起20公斤的重物。通過內(nèi)置觸覺傳感器,Revo 2能夠精準(zhǔn)感知受力信息,“感受”物體壓力、摩擦力、受力方向等,識別精度達(dá)到0.01N。強(qiáng)腦科技認(rèn)為,人形機(jī)器人市場需要穩(wěn)定性高、操作可靠、仿生靈巧的靈巧手來助推場景落地。
中科硅紀(jì)帶來可以實現(xiàn)不同配置的靈巧手產(chǎn)品,其中高速自適應(yīng)靈巧手的快速響應(yīng)設(shè)計,可以適應(yīng)高節(jié)拍生產(chǎn)線的作業(yè)要求,而三指靈巧手則是通過成本控制提升產(chǎn)品競爭力。
“各家都會推出不同型號的產(chǎn)品來適配不同市場需求,如高端產(chǎn)品和具有極致性價比的產(chǎn)品。”傲意科技CMO王振坤告訴記者。過去一年,國內(nèi)靈巧手廠商數(shù)量快速增長,“參加展會的靈巧手企業(yè)從去年的2家增加到今年至少20家,可見產(chǎn)業(yè)端對靈巧手發(fā)展的期望”。
感知能力進(jìn)化
靈巧手的實用與否,感知能力是關(guān)鍵。王振坤向記者介紹了傲意科技靈巧手的壓力感知能力。其中,ROH-AP001集成了高密度點(diǎn)陣觸覺傳感器,可實時感知0.1N-25N的細(xì)微壓力變化;ROH-LiteS則集成三維力傳感,能感知力的方向。
“人對物體材質(zhì)、溫度的感知影響我們拿取物體的力度和方式,同樣,機(jī)器人靈巧手裝上傳感器,才能給機(jī)器人反饋感知信息,再通過算法來實現(xiàn)精準(zhǔn)抓握。”王振坤舉例,如在新能源電池裝配場景中,機(jī)器人需要能“感受”到搬運(yùn)電池時的力度大小,避免造成電池?fù)p壞或掉落,避免給電芯的鋁殼捏出指印。
陳毅東介紹,隨著應(yīng)用場景的不斷豐富,靈巧手的感知能力還有較大提升空間。一些場景中,靈巧手須具備溫度檢測功能,可能會集成溫度傳感器,或是在靈巧手末端融入算法,通過提升觸覺方案和視覺方案來增強(qiáng)其性能。針對不同場景可匹配不同配置的靈巧手,也是解決商業(yè)化問題的重要思路。
王振坤介紹,采用先進(jìn)傳感器的靈巧手產(chǎn)品中,傳感器的價格大約占到產(chǎn)品成本的一半。傳感器技術(shù)的發(fā)展和迭代,關(guān)乎靈巧手的產(chǎn)品競爭力。
帕西尼同時生產(chǎn)傳感器、靈巧手和人形機(jī)器人,這次大會上公司帶來了其最新傳感器技術(shù)。帕西尼CEO許晉誠向記者介紹,帕西尼的第三代觸覺傳感器優(yōu)勢在于具備六維力及15種觸覺感知信息,能模擬人類皮膚感知能力。擁有了觸覺感知能力,具身智能體才能夠?qū)崿F(xiàn)如避免抓壞柔軟物體等精細(xì)操作,為更多場景的應(yīng)用提供有力支持。
降價空間逐步打開
除了感知能力的提升,價格也是靈巧手走向商業(yè)化的重要因素。陳毅東介紹,目前一般價格在十萬元以上的機(jī)器人才會考慮配備一萬元到幾萬元的靈巧手,價格更低的機(jī)器人則會傾向于選用夾爪。隨著機(jī)器人快速迭代、商用化加速,對靈巧手的價格期待也會繼續(xù)降低。
強(qiáng)腦科技靈巧手業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人張知閣表示,今年機(jī)器人靈巧手價格預(yù)計會有所下調(diào),原因一方面來自技術(shù)迭代,另一方面來自靈巧手產(chǎn)量增加,“主要廠商預(yù)計會有幾千只到上萬只的產(chǎn)量,批量生產(chǎn)帶來價格降低”。
同時,從技術(shù)成熟度看,靈巧手還有較大提升空間,如自由度和觸覺感知方案等?!拔磥硪欢〞懈嘧杂啥?、觸覺感應(yīng)更加全面靈敏的產(chǎn)品誕生,同時也依賴于產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的整體迭代?!睆堉w說。
陳毅東認(rèn)為,推動靈巧手商業(yè)化,需要逐步增加靈巧手自由度,延長使用壽命,并在小型化、智能化方面取得突破,使產(chǎn)品在實際應(yīng)用中的性能更優(yōu)。
天風(fēng)證券研報分析,當(dāng)前靈巧手在機(jī)器人整機(jī)成本占比較大。以特斯拉Optimus Gen2為例,靈巧手在其總成本中占比約為17.2%。靈巧手客戶愿意付費(fèi)的關(guān)鍵在于解決實際問題的能力。靈巧手市場成為備受關(guān)注的藍(lán)海。
許晉誠認(rèn)為,對于機(jī)器人靈巧手,其實用性提升需要與機(jī)器人“大腦”協(xié)同優(yōu)化,即相關(guān)數(shù)據(jù)量提升、模型訓(xùn)練加強(qiáng)。目前機(jī)器人訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量與大語言模型有較大差距,機(jī)器人“大腦”發(fā)育尚處于萌芽階段。為此,帕西尼在天津落地了年產(chǎn)2億條數(shù)據(jù)規(guī)模的數(shù)據(jù)采集工廠,高效采集觸覺、視覺、關(guān)節(jié)角度、動作軌跡、語音等全模態(tài)數(shù)據(jù)。
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