文|明晰野望 不二
2025年以來(lái),人形機(jī)器人賽道突然被按下了加速鍵。
目前小米、小鵬、蔚來(lái)、理想汽車(chē)等熱門(mén)科技公司都宣布切入“人形機(jī)器人”賽道。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球已有18家車(chē)企接入人形機(jī)器人賽道。
在國(guó)外,人形機(jī)器人明星公司Figure做出預(yù)告,要在30天內(nèi)向外界展示“人形機(jī)器人上從未見(jiàn)過(guò)的東西”。國(guó)內(nèi),春晚刷屏的扭秧歌機(jī)器人已經(jīng)變身“打工人”,在全國(guó)各地服務(wù)起禮賓、表演場(chǎng)景。廣東省省長(zhǎng)王偉則在開(kāi)年首場(chǎng)調(diào)研中,前往騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室考察,他提出,要加快突破人形機(jī)器人的關(guān)鍵核心部件,積極推動(dòng)智能機(jī)器人在養(yǎng)老康復(fù)、公共服務(wù)等應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新。
種種跡象表明,人形機(jī)器人規(guī)模化應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)越來(lái)越近。那個(gè)讓機(jī)器人進(jìn)廠打螺絲的梗,即將成為現(xiàn)實(shí)。事實(shí)上,靈巧手的技術(shù)上限,正成為人形機(jī)器人商業(yè)價(jià)值的上限。不止是打螺絲、轉(zhuǎn)手絹,當(dāng)機(jī)器人擁有“一雙巧手”后,能夠服務(wù)的領(lǐng)域?qū)⒊鋈藗兊南胂蟆?/p>
01、靈巧手:讓人形機(jī)器人拿起“六格神裝”
很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),人形機(jī)器人給大眾留下的印象是“華而不實(shí)”??繖C(jī)器人實(shí)現(xiàn)后空翻、跑酷的波士頓動(dòng)力,已經(jīng)從“黑馬”變成了版本棄子——遭遇多次甩賣(mài)后變得一蹶不振,在一些細(xì)分領(lǐng)域逐漸被后來(lái)者超車(chē)。
但客觀說(shuō),波士頓動(dòng)力為代表的行業(yè)先驅(qū)們,還是為行業(yè)積累了寶貴的技術(shù)資產(chǎn)。比如機(jī)器人關(guān)節(jié)、電機(jī)方面的積累,業(yè)內(nèi)已經(jīng)做得足夠出色。春晚上的賽博秧歌表演中,就需要人形機(jī)器人的19個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行大幅度的運(yùn)動(dòng),這種靈活程度和穩(wěn)定性已經(jīng)能夠勝任不少工作場(chǎng)景。在此基礎(chǔ)上,AI技術(shù)的進(jìn)步為人形機(jī)器人注入了強(qiáng)大的“大腦”。正因?yàn)槿绱?,?dāng)下的人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè),開(kāi)始把研發(fā)重點(diǎn)放在了“手”上。
人手,是自然界中功能性和靈活性極高的機(jī)構(gòu),通常被認(rèn)為具有27個(gè)自由度,自由度越高,能完成的動(dòng)作就越復(fù)雜和精細(xì)。靈巧手作為人機(jī)交互的核心執(zhí)行器,則是通過(guò)模擬人類(lèi)手指的握、捏、擰、拉等動(dòng)作,賦予了機(jī)器人操作復(fù)雜工具的能力,其核心技術(shù)在于高自由度(DOF)、感知反饋和精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
根據(jù)《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》,到2029年,我國(guó)靈巧手的市場(chǎng)規(guī)模有望擴(kuò)大至750億元;到2035年,這一市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步提升至3000億元;有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,人形機(jī)器人行業(yè)正處于“加速跑”階段,2025年是人形機(jī)器人量產(chǎn)元年,靈巧手賽道的爆發(fā)性增長(zhǎng),將推動(dòng)著人形機(jī)器人從“展示品”向“生產(chǎn)力工具”進(jìn)化。
海外靈巧手研究歷經(jīng)了 50 余年的發(fā)展,最開(kāi)始機(jī)器人標(biāo)配的只有簡(jiǎn)單的機(jī)械手,如今已發(fā)展成高科技人形仿生靈巧手。比如特斯拉Optimus(擎天柱)的靈巧手,創(chuàng)新性采用了 “行星齒輪箱+絲杠+腱繩 ”結(jié)構(gòu),它的自由度已經(jīng)高達(dá)22個(gè),可以單手接住迎面拋來(lái)的網(wǎng)球;
挪威機(jī)器人初創(chuàng)公司1X科技已經(jīng)研發(fā)出了家用雙足人形機(jī)器人NEO Beta,家庭所需要的沖咖啡、疊衣服、遞送物品等任務(wù)都不在話下,儼然一位“機(jī)器人管家”;美國(guó)斯坦福大學(xué)等推出家務(wù)機(jī)器人原型Mobile ALOHA,還能完成滑蛋蝦仁、拉拉鏈、幫助人剃須等看起來(lái)有一定難度的“高階任務(wù)”。
中國(guó)的許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)也在人形機(jī)器人靈巧手方面取得了傲人的成績(jī):
比如中國(guó)科大研發(fā)的19自由度仿生靈巧手,重量?jī)H0.37千克,卻能完成梳頭、寫(xiě)字、操作剪刀等精細(xì)動(dòng)作;因時(shí)機(jī)器人是國(guó)內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)靈巧手商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè),并且第一次把靈巧手機(jī)器人降到了萬(wàn)元以下;帕西尼感知科技的靈巧手產(chǎn)品DexH13 GEN2首次融合了多維觸覺(jué)與 AI 視覺(jué)雙模態(tài)能力;
騰訊 Robotics X實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的機(jī)器人靈巧手TRX-Hand,采用了剛?cè)峄旌向?qū)動(dòng)專(zhuān)利技術(shù)和自研高功率密度驅(qū)動(dòng)器,在運(yùn)動(dòng)能力上兼具了高靈巧和高負(fù)載速度,不僅能輕松應(yīng)對(duì)不同形狀尺寸物體的抓取和操作,還在指尖、指腹和掌面覆蓋了自研的高靈敏度柔性觸覺(jué)傳感器陣列,因此在抓取和操作過(guò)程中能準(zhǔn)確地感知自身與物體狀態(tài)信息……
年輕人面對(duì)父母催婚常常會(huì)聽(tīng)到一個(gè)問(wèn)題:“不結(jié)婚你老了誰(shuí)照顧你?”現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題的答案漸漸呼之欲出。隨著機(jī)器人賽道核心裝備靈巧手的技術(shù)攻關(guān),科幻電影里機(jī)器人“飛入尋常百姓家”的圖景已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。如今,越來(lái)越多人形機(jī)器人開(kāi)始在工廠、商超、餐廳、工業(yè)制造、醫(yī)療康復(fù)等場(chǎng)景逐步落地:
在工業(yè)場(chǎng)景中,靈巧手的仿生五指可以完成亞毫米級(jí)精度的抓取,精準(zhǔn)適配螺絲刀、焊槍等工具,大大解放生產(chǎn)力;
在醫(yī)療領(lǐng)域,腦機(jī)的接口如果能與仿生類(lèi)靈巧手取得聯(lián)結(jié),通過(guò)神經(jīng)信號(hào)控制,可以幫助一些截肢患者實(shí)現(xiàn)“手隨心動(dòng)”,讓原本有運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者完成某些動(dòng)作;
在家庭服務(wù)領(lǐng)域,具備了觸覺(jué)反饋的靈巧手可以使用餐具、操作剪刀、清掃工具等日常用具,甚至可以控制掃地機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人等其他形態(tài)的機(jī)器人,成為真正的智能化管家。無(wú)論是養(yǎng)老、幼兒陪伴還是病后照顧,靈巧手的應(yīng)用都有著廣闊前景。
02、生產(chǎn)力工具的重塑:一場(chǎng)工具形態(tài)的“逆向革命”
無(wú)論家用還是商用,這些應(yīng)用都表明,靈巧手的普及不僅是機(jī)械結(jié)構(gòu)的突破,更是使得機(jī)器人從“被動(dòng)執(zhí)行”向“主動(dòng)適配工具”轉(zhuǎn)變的里程碑。
目前,人類(lèi)現(xiàn)有的生產(chǎn)力工具大多圍繞人體工學(xué)設(shè)計(jì),普遍受限于人類(lèi)生理結(jié)構(gòu):如市面上普及的QWERT 鍵盤(pán),在效率和舒適度上曾被證明不如另一種Dvorak 的鍵位布局;而五筆輸入法也曾經(jīng)在漢字輸入大賽中橫掃拼音輸入,只是受限于學(xué)習(xí)成本,沒(méi)有得到普及。
但如果機(jī)器人成為工具的主要使用者,工具設(shè)計(jì)的原始邏輯將得到徹底顛覆:未來(lái)的工業(yè)設(shè)計(jì)將以機(jī)器人的操作效率為優(yōu)先,而非遷就人類(lèi)習(xí)慣,從而牽一發(fā)動(dòng)全身,整個(gè)工具形態(tài)都有可能迎來(lái)一場(chǎng)“逆向革命”。
以工業(yè)場(chǎng)景為例,傳統(tǒng)的工作工具如扳手、鉗子等,需依賴(lài)人手的握力和角度調(diào)節(jié),而機(jī)器人靈巧手可通過(guò)多自由度關(guān)節(jié)直接適配不同尺寸零件,甚至將工具功能直接集成于手指,比如內(nèi)置傳感器實(shí)現(xiàn)力控?cái)Q螺絲。這種變化的顛覆性類(lèi)似于從“石器時(shí)代”的通用工具轉(zhuǎn)向高度定制化裝備,也將消解人機(jī)交互的物理邊界。
03、高精尖領(lǐng)域,有時(shí)需要懷揣夢(mèng)想的“閉眼狂奔”
目前,人形機(jī)器人賽道的評(píng)價(jià)存在著兩極分化,看好的一方認(rèn)為其前景無(wú)可限量,必將走向星辰大海,看衰者則認(rèn)為其移動(dòng)能力不及機(jī)器狗,專(zhuān)業(yè)性能遜于工業(yè)機(jī)械臂,其噱頭遠(yuǎn)大于實(shí)用性,高昂的造價(jià)更注定其大規(guī)模普世遙遙無(wú)期。
破局者終將出現(xiàn)。2024年,當(dāng)國(guó)外的概念人行機(jī)器人定價(jià)還在百萬(wàn)區(qū)間時(shí),宇樹(shù)科技G1起售價(jià)定在了9.9萬(wàn)元,更是直言,要“把機(jī)器人干成‘白菜價(jià)’”。特斯拉CEO馬斯克也被“卷”起來(lái),質(zhì)問(wèn)自家工程師:“為什么中國(guó)團(tuán)隊(duì)能用1/10成本做出更強(qiáng)的產(chǎn)品?”
馬斯克即將推出的Optimus機(jī)器人,聲稱(chēng)最低能定價(jià)2-3萬(wàn)美元,折合人民幣即14.5~21.7萬(wàn)元,但據(jù)馬斯克透露,前提是年產(chǎn)量需超100萬(wàn);國(guó)內(nèi)一些企業(yè)為控制成本多采用6-8自由度方案,卻在醫(yī)療、養(yǎng)老等高端市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
不否認(rèn),靈巧手的瓶頸也確實(shí)在于難以在精度、成本、可靠性三者間尋找平衡點(diǎn)。
不過(guò),越來(lái)越多的企業(yè)正通過(guò)優(yōu)化電機(jī)方案、規(guī)?;a(chǎn)控制成本,推動(dòng)靈巧手從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。歷史經(jīng)驗(yàn)表明,技術(shù)升維的往往先于商業(yè)爆發(fā),就像自動(dòng)駕駛技術(shù)最初被質(zhì)疑,卻在掃地機(jī)器人領(lǐng)域率先落地;航空材料技術(shù)降維后,催生了輕量化家電產(chǎn)品。
而靈巧手的價(jià)值,正是通過(guò)“人手級(jí)”操作能力,為人形機(jī)器人打開(kāi)從實(shí)驗(yàn)室到工廠、家庭的場(chǎng)景通道。即使短期內(nèi)難以替代專(zhuān)業(yè)設(shè)備,其通用性仍可能催生意想不到的應(yīng)用。在這場(chǎng)升維革命中,我們需要保持清醒的是:工具進(jìn)化的終點(diǎn),不該是取代血肉之軀,而是解放被工具束縛千年的創(chuàng)造力。
排版丨項(xiàng)雨涵