IROS 2026 观察：从 Demo 到生产力工具，灵巧手还要跨过几道坎？|动作|可靠性|机器人|灵巧手|负载

灵巧手的设计逻辑，要由落地需求反推。

作者丨向欣

编辑丨高景辉

今年 IROS，灵巧操作和触觉的热度比以往更盛，串珠子、插 USB、给帆布袋烫 logo、手内转笔、转球、调酒，各种演示在现场轮番上演。

从 ICRA，到 WRC，再到 IROS，我们追踪了今年几乎所有机器人领域的顶会，一个越来越清晰的感受是：对灵巧手而言，完成复杂动作已经越来越不是难事。

展示不再局限于简单的抓取和搬运，变得更强调复杂接触（contact-rich）、动态调整、长时序操作以及可变形物体处理等接近真实作业的任务。

整体来看，厂商对落地的需求越来越高，心态也更加务实。过去大家追求参数丰富、指标极致，如今不少参数反而开始回调，有的是自由度做了减法，有的是传感器配置更加务实。长期可靠性、稳定使用、易维护，以及交付后能否真正用起来被放到更优先的位置。

这也是今年我们在源升智能展台看到的一个有意思的变化。

IROS现场，源升智能的高自由度五指灵巧手Apex Hand展示了一组侧重点不同的操作任务：基于强化学习的手内转球、灵巧手把脉、全掌触觉实时感知、持续高负载恒温抓握，以及劈裂木板、钉钉子等高冲击操作。

这些Demo展示了Apex Hand在复杂接触、动态调整、长时序操作和高冲击场景下的综合能力，它已经能完成足够复杂的动作，甚至在某些维度上超出了常规抓取搬运的范畴。

但这些能力要如何从展台走向真实作业，并被客户持续用起来？一只面向真实应用的灵巧手，究竟需要具备怎样的综合能力？

带着好奇，我们和源升智能创始人杨思成聊了聊，发现源升对于产品和落地的思考非常清晰：从一开始，源升就是从落地的角度去定义产品，以真实场景的需求为起点，反向推导灵巧手需要具备哪些能力。

从产品定义到量产验证，再到数据采集与开发生态，他对灵巧手产品化的思考，可以归结为三个判断：

其一，灵巧手的竞争正从追求多项性能指标的极致，转向构建面向真实任务的系统能力。所谓系统能力，不是单项指标越高越好，而是可靠性、灵巧性、负载能力、动态响应、触觉感知和精度等维度达到均衡，不能存在明显短板。

其二，参数够用之后，真正的分水岭是长期稳定工作能力。散热、结构可靠性、疲劳寿命和可维护性，这些在 Demo 中不容易被看到的问题，最终都会影响维护成本、寿命和停机风险。

其三，硬件交付并不意味着操作能力的交付。不解决高质量操作数据的获取问题，「硬件做得再好也很难用起来」。

这三个判断，也提供了一个观察今年灵巧手行业变化的角度。

能落地的灵巧手，到底要具备哪些能力

灵巧手落地的第一关，是产品能力本身。

过去几年，灵巧手产品不断突破自由度、负载和精度等指标。但随着越来越多厂商能够展示复杂五指操作，一个问题也开始变得突出：参数的提升，是否必然意味着实际操作能力的提升？

杨思成对此有自己的判断。

在他看来，一只面向真实应用的灵巧手，首先需要明确哪些能力真正影响任务完成，哪些性能提升又会带来额外的结构复杂度和工程成本。在此基础上，参数的提升才对实际操作能力有意义。

回看 Apex Hand 的产品定义，源升有几个超前的选择：自由度取舍、最小抓握直径以及全掌触觉和全关节反驱。这些指标的一些设计在当时并不主流，如今才逐渐成为行业共识。

第一个选择，是控制自由度。 Apex Hand 的 21 个自由度对应人手解剖学结构：拇指 5 个，其余四指各 4 个。它也是全球极少数能满分通过 Kapandji 对指测试的量产五指灵巧手。

行业里不少人曾做到 22 个自由度，多出的是靠近小拇指那块的小鱼际对掌自由度。

过去不少厂商会纳入这个自由度，今年则选择将其删去。它能够增加手掌局部的运动能力，但对于多数实际操作任务而言，其带来的性能增益相对有限，却需要付出额外的机械结构成本。

在源升的定义里，自由度不是越多越好，关键是保留对操作真正有用的核心自由度。

第二个选择，是把最小抓握直径纳入产品定义。

除了自由度，杨思成提到，客户常见反馈是 Apex Hand 整体尺寸看起来比人手略大，「手大」容易让人担心精细操作受限，但实际上，比手的尺寸更重要的是最小抓握直径，这个常被忽视的参数，才是影响精细操作的关键。

最小抓握直径决定了一只手能把手指合拢到多近，也决定了它能稳定操作的物体尺寸下限。最小抓握直径越小，灵巧手能覆盖的物体范围越广。

若最小抓握直径偏大，手指无法合拢到位，就只能勉强夹住，接触不稳，容易滑脱，精细操作和手内调整都会受限。

不少厂商今年才开始重视这点，而源升在一开始就给产品设计了约 5 毫米的最小抓握直径。

展会上，Apex Hand 能抓取直径细长的笔，能从名片盒里拿取名片、从桌面捡起手机并完成手内操作。

第三个选择，是在产品设计中较早考虑到全掌触觉与全关节反驱能力。

对于真实操作而言，机器人还需要知道手指与物体之间发生了什么。触觉的价值并不只是增加一个感知维度，而是为机器人根据接触状态持续调整动作提供基础。这也是触觉感知与关节反驱能力受到越来越多关注的原因。

这两项都是不少厂商今年才给产品加上的。而源升很早就做了全掌覆盖触觉，全关节反驱则让手指可以根据外部载荷灵活调整抓握状态，在复杂受力环境下保持稳定接触。

IROS 现场，源升展示了「灵巧手把脉」，将触觉感知能力转化为更加直观的交互体验。

对灵巧、精细操作、感知的这些理解，反映出源升对灵巧手产品的整体判断：真实场景里的任务，很难被简单归类成「搬重物」或者「做精细操作」，一只通用灵巧手需要同时处理不同尺度、不同力量要求的任务。

杨思成将这种产品思路概括为对六个维度的均衡追求，兼顾可靠性、灵巧性、负载能力、动态响应、触觉感知、精度；对于面向实际应用的灵巧手而言，任何一个维度存在明显短板，都可能限制整体任务能力。按照他的标准，每一项都要做到八九十分以上，这只手才能成为「相对通用、普适的生产力工具」。

参数够用之后，如何实现长期工作？

产品能力过关之后，接下来的问题是：这只手能不能连续工作？

在实验室中，完成一次复杂操作已经能够证明某项技术能力。但进入真实任务后，机器人往往需要长时间重复执行操作，持续承受负载，并应对不可预期的接触与冲击。

这是源升把「可靠性」放在产品定义第一位的原因。杨思成提到，很多灵巧手仍在强调自己可以完成什么动作，但对于真正的落地来说，可靠性、复杂操作能力、长期使用精度和后期可维护性会更加重要。

行业展会上的演示往往偏向瞬时动作和峰值能力，能连续运行数小时、并在负载下保持稳定的展示并不多见。在 IROS 现场，我们在源升展台上看到一个看似简单、却从来没有在任何其他展位看过的演示：Apex Hand 全天保持主动抓握两大桶矿泉水，重量超过10 kg，从早上开展后一直持续到晚上，8小时不间断，过程中温度基本保持稳定。

在同级别产品中，我们几乎没有见到能够在相同负载下连续抓取 10 分钟以上的灵巧手。

这个演示展现的，是灵巧手在持续负载下的可靠性：既要有足够的力量持续抓握，也要控制长时间运行带来的温升，确保输出稳定。

源升认为，灵巧手的负载不仅仅是搬运重量，还包括握力。

拧瓶盖、撕包装、拿刀切硬物，这些任务物体都不重，但都要求机器人主动施力，握力不够，动作就完成不了；更重要的是，能不能在使用工具的过程中持续输出力量。

杨思成化用一句俗语总结：「手无缚鸡之力，灵巧手就成不了生产力」。

Apex Hand 的最大单手主动负载为 30 公斤。今年 8 月的第二届世界人形机器人运动会上，举重、拔河重量级组别的金、银、铜牌参赛队伍，搭载的都是 Apex Hand，在「主动负载」这件事上，这只手已经经受过一轮实战检验。

力量够大只是基础，能否在持续负载下稳定输出、控制温升，才是灵巧手可靠性的关键。长时间施力会增加驱动系统和传动机构的负担，温度变化也可能影响运动精度与触觉感知。能在持续负载下控制温升、保持输出稳定，才更接近实际应用的要求。

对于集成电机、传动机构和触觉传感器的灵巧手，热管理涉及多个环节。温度过高可能触发过热保护，导致设备停机，严重时还会损伤电机、加速绝缘材料老化。温度变化也可能引起触觉传感器漂移，降低测量精度；长期积累的热变形等问题，则可能影响运动精度和使用寿命。

源升选择从驱动方案入手解决这个问题。

在驱动方案上，行业常见路线各有取舍。传统直驱方案通常把电机分散到各个手指，热源分布更均匀，散热看起来更容易。

而源升选择了以绳驱（腱绳传动）为主的混合驱动方案，结合直驱和连杆传动。电机集中在手掌内部，手指由腱绳牵动，这一设计让热源与指尖触觉传感器保持距离；另一方面，热源集中之后，集中散热反而更好处理。

可靠性之外，控制难度与维护成本同样决定着灵巧手能否长期投入使用。

提到绳驱，不少人依然会认为，绳驱手相比直驱手控制难度更高，杨思成认为这是一种误解。这种误解产生的原因是早期Shadow 的绳驱方案确实麻烦，会有非线性摩擦、蠕变等问题，还要定期标定。

而源升采用以绳驱为主的混合驱动，已与早期绳驱方案大不相同，实际效果更接近直驱，避开了复杂传动，关节力透明度优于大部分直驱手，控制起来反而更友好。

在维护方面，其结构考虑了模块化设计，不用拆解整根手指就能单独抽换。这些考虑都会在产品长期运行之后转化为维护效率、运行稳定性和使用成本上的差异。

源升采用掌内混联方案，绳索只有一个手指的长度，不用拆手指，就能单独抽换。

真实任务中的瞬时冲击也是灵巧手需要面对的挑战。

这也是为什么，在许多工业场景中，结构相对简单、可靠性较高的夹爪仍然被广泛采用。相比五指灵巧手，夹爪能够完成的操作类型有限，但在重复性较高的任务中，其结构简单、维护方便、能够承受一定碰撞。

源升在IROS现场展示了用锤子钉钉子、劈裂木板等高冲击任务，完成高冲击操作后，Apex Hand手部结构保持完好，运动依然顺畅、精准。当然，要证明一只灵巧手能够长期稳定工作，产品可靠性需要通过大量可重复的工程验证逐步建立。

杨思成介绍，源升在推进 Apex Hand 量产的过程中，围绕结构寿命、传动可靠性以及持续工作能力，进行了大量测试与优化。其中一项重要工作，是百万次的带载疲劳测试。

仅一次完整测试，就需要数月的连续运行。测试过程中，团队还需要根据测试结果定位问题，对结构设计、传动系统或相关参数进行优化，再重新开展验证。

交付之后，客户怎么真正用起来？

第三关在展台之外：一只手交付出去，客户怎么让机器人真正干活？

硬件具备操作能力，并不意味着机器人已经掌握了这些操作。从抓取不同形状的物体，到使用工具完成复杂任务，机器人仍然需要通过数据和训练，获得对不同操作场景的适应能力。

今年 IROS 上，一个很明显的变化是，围绕灵巧手的数据采集和遥操作方案明显增多。这背后反映的是行业正在面对的另一道门槛：当灵巧手硬件逐渐成熟，如何高效获得能够用于模型训练的真实操作数据？

灵巧操作对数据质量的要求很高，尤其是涉及手指之间的协调、接触和精细操作时，采集设备的自由度、映射关系都会影响最终数据能否用于训练。

杨思成尤其强调数据质量的重要性，让数据能够服务于实际任务，比堆积数据量更重要。

在他看来，一些方案（例如用低自由度灵巧手采集数据）可能降低了前期采集成本，但如果这些数据最终无法映射到目标灵巧手上，最终仍然难以支持复杂操作模型的训练，前面的投入也可能失去意义。对于源升而言，这也是产品进入实际应用后需要持续解决的问题。

杨思成介绍，团队正在推进第二代数据采集方案，并与第三方数据采集公司、数据手套厂商展开合作，目标是通过硬件、遥操作和数据采集方案的协同，降低客户使用灵巧手开展任务开发的门槛。

降低硬件获取和开发门槛，也是灵巧手技术进一步发展的重要条件。如果研究团队需要首先解决硬件获取、系统集成和基础开发问题，留给算法研究与任务验证的资源就会受到限制。

IROS期间，源升智能正式发布了面向全球高校、科研机构和开发者团队的「源创计划」，开放Apex Hand免费样机借用，并提供开发工具包和专属技术支持。

对于仍处于快速发展阶段的灵巧操作行业而言，如何让更多开发者参与探索，并逐步建立围绕硬件平台的开发生态，可能是灵巧手从单一产品走向更广泛应用的另一项重要工作。

在具体应用方向上，灵巧手的商业化仍然需要根据任务难度和技术成熟度逐步推进，分拣和装配是目前源升重点探索的场景。

杨思成认为，分拣对模型的泛化能力有要求、但要求没那么高，还能把上肢操作与下肢移动先解耦开，是当下比较能快速跑通的方向，对零件操作能力要求更高的装配则更难，真正稳定部署可能还需要大量技术迭代。

从最初围绕自由度、负载、触觉和精度进行产品定义，到今年推进量产，并通过持续负载、高冲击操作和百万次级别带载疲劳测试验证产品可靠性，Apex Hand 正在从能力验证走向更加系统的工程验证。

回到开头的问题，灵巧手走向落地，至少要跨过三道门槛：操作能力够不够，能否长期稳定工作，客户能否让机器人持续学会新任务。

漂亮的 Demo 越来越接近起点，真正决定一只手能走多远的，是能否完成交付、进入具体任务，并在真实环境里持续工作。对 Apex Hand 来说，这场验证已经开始。

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