最近刷社交平台,是不是总能刷到各家厂商秀新出的人形机器人?翻跟头打拳、跟着音乐编舞,动作越来越顺,看得人忍不住感慨行业进步太快。但你仔细看就能发现不对味儿,这些机器人腿脚都玩出花了,手的表现却拉胯得离谱,大多就是攥着拳头摆造型,最多转两下手腕,真要端杯咖啡都大概率翻车,为啥偏偏卡在手这儿了?

打开网易新闻 查看精彩图片

其实业内早有共识,人形机器人最难啃的骨头从来不是腿,就是手。腿的要求很简单,只要能稳定走路不摔倒,核心就是平衡好、续航够,满足这两点基本就够用。手不一样,手要做精细操作,力度、角度每一项都得精准控制,一个拼稳定性一个拼精密度,难度根本不在一个层级。

现在不少人形机器人已经能做到流畅走路、自然聊天,移动能力和“脑力”都在蹭蹭往上涨,偏偏差了末端操作这一块。最后的结果就是,能摆pose能走能说,真碰到拿东西、拧瓶盖这种细活直接歇菜。这可不是小问题,直接卡断了人形机器人的商业出路,连拿水杯这种日常动作都做不利索,还谈什么进工厂打工、去家里当帮工呢?

打开网易新闻 查看精彩图片

想要做出能用的灵巧手,看似简单,背后要一整套复杂的系统配合,就拿拿水杯这件事来说,得先靠视觉定位杯子在哪,再规划出手的运动轨迹,碰到杯子之后还要实时调整力度,靠触觉反馈改动作,整套流程得严丝合缝。人类干这件事轻轻松松,是这套系统已经演化了几十万年,早就顺得不能再顺,换到机器人身上,复刻每一步都难出天际。

摆在灵巧手面前,头一个卡脖子的难题就是空间限制。要把手做成人手的大小,还要每个指头都能灵活活动,就得在巴掌大的地方塞进去电机、传动结构一大堆部件,塞完还得保证结构结实耐用。相当于在极小的空间里搭一整套动力系统,还得保证长时间用不出问题,对工艺和材料的要求高到离谱。

另一个绕不开的难题,就是缺高质量的触觉反馈。想要抓得稳、拿捏准力度,全靠触觉感知撑着,指尖碰到物体,得立刻摸出来软硬、滑不滑、温度多少,马上就能调整攥劲的大小。现在大部分机器人手都装不了合格的触觉传感器,别说捏鸡蛋不碎这种精细活,连抓纸杯不变形都做不到。

打开网易新闻 查看精彩图片

而且触觉传感器想要做出来,同时得满足三个要求,够灵敏、能用很久、成本不能太高,三个条件凑一块太难兼顾了。这也是为啥很多厂商秀出来的灵巧手看起来像模像样,实际只能摆摆样子,离真的下场干活还差十万八千里。

现在业内主流的灵巧手硬件方案,基本都是电机齿轮丝杠配合绳传动,把动力从手腕或者小臂传到手指,这样能省不少空间。但这套方案对材料、装配精度、使用寿命还有零件一致性要求都特别高,咱们常听到的微型电机、精密齿轮、高强度绳这些名词,本质都是为了在极小空间里输出稳定的力,还得把精度和可靠性做到能量产的程度。

打开网易新闻 查看精彩图片

就算费劲把硬件做出来了,其实也才走完第一步。真正决定灵巧手能不能落地干活的,还是软件和数据的积累。自动驾驶能发展这么快,核心就是天天跑在路上攒了海量真实路况数据,不停喂算法优化模型,才能应对各种乱七八糟的场景。现在人形机器人的灵巧手还处在数据积累的初期,每一个精准的抓取动作,都得靠真实场景下的大量数据训练才能做好。

打开网易新闻 查看精彩图片

未来谁能先把真实操作的数据闭环跑通,让灵巧手在各种不同场景下都能稳稳完成精细操作,谁的产品就先摸到了实用的门槛。不少网友调侃,现在看机器人演示,最紧张的就是看它端咖啡,就怕它手一抖直接把杯子捏爆。这句玩笑其实刚好说中了现在人形机器人的真实处境,赛道热度炒得很高,不少成果看起来也很亮眼,但从演示好看变成真的能用,还有好多坎要跨,灵巧手就是其中最关键的那一道。

参考资料:新华社 越来越巧,从一双“手”看机器人如何变身进阶