机器人拿起六格神装,人类难道要重走石器时代?

2025-05-26 -

2025年以来,人形机器人赛道突然被按下了加速键。

小米、小鹏、蔚来、理想汽车等知名科技企业均已宣布进军“人形机器人”这一领域。据相关数据表明,全球范围内已有18家汽车制造商加入了这一赛道。

海外,一家知名人形机器人企业发布了预告,宣称将在短短30天内向公众揭露人形机器人领域前所未有的创新。在国内,春节期间广受欢迎的扭秧歌机器人摇身一变,成为了辛勤的“打工人”,它们在全国各地活跃于接待和表演的各个环节。广东省省长王伟在年初的首场调研活动中,对腾讯X实验室进行了实地考察。他强调,必须加快攻克人形机器人核心部件的技术难关,并主动推进智能机器人在养老护理、公共服务等领域的应用创新。

种种迹象显现,人形机器人大规模投入使用的时刻正逐渐临近。曾经戏言的机器人进厂拧螺丝的场景,很快将变为现实。实际上,灵巧手技术的边界正逐渐成为人形机器人商业价值的上限。机器人不仅能拧螺丝、转动手绢,一旦它们拥有了“灵巧双手”,它们所能服务的范围将远远超出我们的想象。

01 灵巧手:让人形机器人拿起“六格神装”

长久以来,大众对仿生机器人形成的普遍印象是徒有其表。曾凭借机器人完成高空翻腾、极限跑酷等高难度动作的波士顿动力公司,已从备受瞩目的“黑马”沦为被市场淘汰的对象——在经历多次转手后,其业务一蹶不振,在诸多细分市场也逐渐被新兴竞争者超越。

但客观来看,以波士顿动力为标志的业界先锋,为整个行业积累了丰富的技术财富。例如,在机器人关节和电机技术方面,业界已经取得了显著成就。在春晚的赛博秧歌表演中,人形机器人需要19个关节完成大幅度的动作,这种灵活性和稳定性已足以应对众多工作环境的需求。在此背景下,AI技术的不断突破为人形机器人赋予了卓越的“智慧”。正因这一原因,目前的人形机器人领域已将研发重心转移至“手”的领域。

人的双手,在自然界中展现出极高的功能性和灵活性,一般被认定具备27个动作自由度;自由度越高,所能执行的动作用户就越复杂、越细腻。在人与机器的交互中,灵巧手扮演着至关重要的执行角色,它通过模仿人类手指的抓握、捏合、扭转、拉伸等动作,使得机器人能够操控复杂的工具。其核心技术的关键在于实现高自由度(DOF)、具备感知反馈以及拥有精密的驱动系统。

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《人形机器人产业研究报告》指出,我国灵巧手市场在2029年有望达到750亿元规模;展望2035年,市场规模预计将攀升至3000亿元。业界人士普遍认为,人形机器人行业正进入快速发展期,2025年将成为人形机器人量产的起始年份;灵巧手领域的迅猛增长,将助力人形机器人从单纯的展示品转变为具有生产力的工具。

经过超过半个世纪的进步,海外对灵巧手的研究已经取得了显著成就。起初,机器人配备的仅仅是基础机械臂,而现在,它们已经进化为集高科技与仿生学于一体的先进人形灵巧手。以特斯拉(擎天柱)为例,其灵巧手采用了“行星齿轮箱、丝杠和腱绳”的复合结构,其自由度达到了22个,甚至能够单手接住迎面飞来的网球。

挪威的1X科技初创企业成功研制了名为NEO Beta的家用双足人形机器人,它能够轻松胜任冲泡咖啡、折叠衣物、递送物品等家务劳动,仿佛一位得力的“机器人管家”;同时,美国斯坦福大学等机构也推出了名为ALOHA的家务机器人原型,该机器人不仅能完成滑蛋虾仁、拉拉链等看似复杂的“高阶任务”,还能协助人们剃须。

我国众多企业及科研单位在人形机器人灵巧手领域同样取得了显著的成就:

中国科学技术大学研发的19自由度仿生灵巧手,其重量仅为0.37千克,却能够执行梳头、书写、操作剪刀等精细动作;因时机器人作为国内率先实现灵巧手商业化量产的企业,成功将灵巧手的价格降至万元以下;帕西尼感知科技的灵巧手产品GEN2则是首次将多维触觉与AI视觉两种模式相结合。

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腾讯X实验室研发的机器人灵巧手TRX-Hand,运用了刚柔混合驱动的专利技术以及自主开发的高功率密度驱动器,其运动能力既灵活又快速,能够自如地处理各种形状和尺寸的物体抓取与操作。此外,该手部设备在指尖、指腹和掌面配备了自主研发的高灵敏度柔性触觉传感器阵列,这使得在抓取和操作过程中,能够精确地感知自身与物体的状态信息。

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年轻人常常在父母催婚时被问到:“等你老了,若不结婚,谁来照料你?”如今,这个疑问的答案正逐渐明朗化。随着机器人领域核心设备——灵巧手技术的突破,科幻电影中机器人走进普通家庭的画面已不再遥不可及。目前,越来越多的人形机器人正逐步在工厂、商场、餐馆、工业生产、医疗康复等多个场景中投入使用。

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在工业领域,这些灵巧的仿生五指能够实现亚毫米级别的精细抓握,精确地配合螺丝刀、焊枪等工具使用,从而极大地提升了生产效率。

在医疗行业,若脑机接口能与仿生灵巧手实现连接,借助神经信号的操控,将助力截肢人士实现“意念操控”,使那些原本运动受限的患者能够完成特定动作。

在家庭服务行业,装备有触觉反馈功能的灵巧手能够熟练地使用餐盘、剪刀、清洁工具等日常用品,甚至能够操控扫地机器人、擦窗机器人等不同类型的机器人,实现智能化家庭管家的角色。无论是为老年人提供照护、陪伴幼儿成长,还是协助病患康复,这种灵巧手的应用前景十分宽广。

02 生产力工具的重塑:一场工具形态的“逆向革命”

无论是家庭使用还是商业用途,这些应用实例均显示出,灵巧手的广泛应用不仅代表了机械构造的革新,而且标志着机器人技术从“被动操作”向“主动适应工具”的重大飞跃。

当前,多数生产力工具的设计均以人体工程学为基础,普遍受到人体生理结构的制约:例如,广泛使用的键盘,在效率和舒适度方面,已被证实不如其他键位布局;同样,五笔输入法曾在汉字输入竞赛中击败拼音输入法,但由于学习难度较高,未能得到广泛推广。

倘若机器人成为主导工具使用的主体,那么工具设计的根本原理将经历根本性的转变:在未来的工业设计中,机器人的操作效能将成为首要考量,而非迎合人类的习性,这样一来,从一点变化引发全局,整个工具的形态或许将迎来一场“反向变革”。

以工业领域为参照,以往常用的工具,比如扳手和钳子,它们的使用依赖于操作者的手部力量和角度的调整。然而,机器人的灵活手部能够通过多自由度的关节直接与各种尺寸的零件相匹配,甚至可以将工具的功能直接整合到手指上,例如内置传感器以实现力控拧螺丝。这种变革带来的颠覆性,就如同从“石器时代”的通用工具演变到高度定制的设备一样,也将逐渐消除人机交互中的物理限制。

03 高精尖领域,有时需要怀揣梦想的“闭眼狂奔”

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目前,对于人形机器人赛道的评价呈现出极端的分歧,持乐观态度的人士坚信其发展潜力巨大,未来将迈向浩瀚的宇宙星辰,而持悲观态度者则指出,其移动能力不如机器狗,专业性能比不上工业机械臂,其宣传炒作的成分远超实际应用,高昂的成本也使得其大规模普及变得遥不可及。

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破局者终将崭露头角。到了2024年,尽管海外同行的人形机器人售价仍处于百万级别,宇树科技的G1型号却以9.9万元的价格入市,并明确表示要将机器人价格降至平民化水平。连特斯拉的CEO马斯克也受到了影响,他质问自己的工程师:“为何我国团队能够以十分之一的成本制造出性能更优越的产品?”

马斯克即将推出的机器人,其售价预计在2至3万美元之间,换算成人民币大约是14.5万到21.7万元。然而,马斯克指出,这一价格的前提是年产量必须超过100万台。与此同时,国内部分企业为了降低成本,普遍采用了6至8自由度的设计方案,但在医疗、养老等高端市场上,这些产品却显得竞争力不足。

当然承认,灵巧手的局限性主要表现在难以在精度、成本和可靠性这三个方面找到一个恰当的平衡点。

然而,众多企业正通过改进电机设计、扩大生产规模来降低成本,促使灵巧手从科研机构迈向市场。从历史角度看,技术的升级往往早于商业的爆发,例如,自动驾驶技术起初受到质疑,但却是扫地机器人领域首先得到应用;航空材料技术经过简化后,催生了轻便的家用电器。

灵巧手的价值在于其“人手级”的操作能力,为机器人从实验室步入工厂和家庭提供了通途。尽管在短期内它可能无法完全取代专业设备,但其广泛适用性仍有可能带来意想不到的应用。在这场提升维度的革命中,我们必须保持清醒的头脑:工具进化的目标,不应是取代人类的肉体,而应是释放那些被工具束缚了千年的创造力。

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