每經記者｜王佳飛    每經編輯｜董興生    

國家統計局10月20日發布的數據顯示，2025年前三季度，工業機器人、服務機器人產量分別同比增長29.8%、16.3%。

隨著具身智能浪潮席卷全球，靈巧手作為機器人實現精細化操作、邁向通用化的終極鑰匙，戰略地位日益凸顯。

近日，有媒體報道稱，由于特斯拉第二代人形機器人Optimus的手部和前臂設計遭遇嚴重技術難題，無法實現類人的靈活操作，Optimus量產計劃也受到影響。

“不光是特斯拉，整個領域都是這樣。”中國科學院自動化研究所研究員、中科硅紀（南京）機器人有限公司（以下簡稱中科硅紀）創始人王鵬在接受《每日經濟新聞》記者專訪時表示，當前靈巧手行業狀態仍處于“能動”的“1.0階段”，而從“能動”到“能用、好用、持久用”的“2.0階段”仍存在巨大鴻溝。

世界難題：體現在兩大均衡難題上

人形機器人“困于手”是世界范圍內的難題。

中科硅紀孵化自具身智能國家隊——中國科學院自動化研究所多模態人工智能系統全國重點實驗室Casia Hand團隊。10多年來，該團隊專注于機器人上肢靈巧操作能力的突破。

王鵬將當前行業的狀態定義為“1.0階段”。在此階段，“靈巧手大都是以教育科研、驗證性的場景為主，尚未與實用化的場景結合起來，或者具備在實用化場景長期服役的能力”。目前，國內絕大多數靈巧手公司的產品和商業模式都還處在“1.0階段”，主要客戶是高校、研究所，或者用于一些概念驗證。

特斯拉在靈巧手上碰到的瓶頸，是客觀存在的難題。王鵬認為，特斯拉并非落后，也沒有放棄，“只是第一代、第二代靈巧手沒必要量產，其應會推進第三代”。

特斯拉瞄準的是“2.0階段”，即“真正的工業場景”。而從“能動”到“能用、好用、持久用”的巨大鴻溝，也是特斯拉當前面對的困境核心所在。

根據王鵬介紹，具體而言，從“1.0階段”到“2.0階段”的鴻溝體現在兩大“均衡難題”上。

第一是極致靈巧性與工業實用性之間的矛盾。特斯拉人形機器人的手部設計，從“1.0版本”的6個驅動，一路迭代到“3.0版本”多達17個驅動，其目標是復現人手的極致靈活性。然而，在工程現實中，自由度的增加，必然帶來成本的指數級飆升、控制復雜度的提高以及系統可靠性的急劇下降。

“既追求手的靈巧性，又追求實用性，那就要保證在工業場景長期運行，要24小時保證可靠性達到一個很高的水平。”王鵬介紹，這兩者之間存在著矛盾，試圖用一款“萬能手”通吃所有場景是很艱巨的任務。若真想落地工業場景，可能需要“降維”——比如針對分揀、裝配等特定場景，適當減少自由度，優先保證可靠性與成本可控。

第二是先進設計與現有供應鏈能力之間的差距。即便設計方案在理論上完美無缺，但要找到能夠大規模、低成本、高可靠性地生產出所需核心零部件的供應鏈，本身也是巨大的挑戰。

操作能力：是機器人最難攻克一環

在業內看來，機器人的核心能力分為三大部分：移動能力、感知交互能力與操作能力。在這三者中，以靈巧手為核心載體的“操作能力”，是最難攻克的一環。

王鵬表示，操作能力可以分為兩個層次。第一層是“上一代機器專用的操作能力”，這在今天的自動化工廠中較為常見，例如汽車產線上的機械臂，日復一日地執行單一、重復的動作。這類技術的目的是“把人從這種重復性的動作里解放出來”，其應用滲透率在工業操作層面已經非常高。

而靈巧手所承載的是更高維度的第二層——“機器人的通用操作能力”。所謂通用，在于應對非結構化環境的泛化性，可以適應多樣化的對象，而不是限定在專用場景或者專用任務中；能適應多樣化的場景、多樣化的任務，有更好的通用性。要實現這種通用性，硬件上就不能再是專用工具，而必須是一個“像人手一樣多自由度的靈巧手”。“這類操作能力的應用滲透率，目前相對來說是比較低的。”王鵬表示。

在新一輪以具身智能機器人為代表的浪潮中，靈巧手的地位十分重要。“在近年的具身機器人浪潮中，靈巧手是一個必不可少的核心器件，也是整個機器人部件中最難的部分。”王鵬強調。

對于成本，王鵬透露，在當前仍處于研發和樣機驗證的階段，一只高性能的靈巧手售價不菲，導致其在樣機成本中占比較高。但展望未來大規模量產的場景，行業內已經形成一個普遍共識，“公認的說法是，靈巧手在人形機器人整體（成本）占比可能在15%到20%的范圍”。

技術路線：兩大主流之外還有一種

目前，靈巧手有兩大主流技術路線：剛性驅動與柔性驅動（也被稱為“繩驅”或“腱繩驅動”）。

剛性驅動的傳動機制是“硬碰硬”的。“它的驅動是通過推桿、齒輪或者通過蝸輪蝸桿等剛性接觸的傳動物件直接驅動，就像手表里面的齒輪，直接把電機的傳動，通過剛性的傳動部件驅動關節轉動。”王鵬介紹，這種路線的優勢在于設計相對直接，構型簡單，對很多新進入該賽道的公司或者純粹面向科研演示的項目而言，是能快速拿出成果的優選方案。

柔性驅動則是仿生學方案。王鵬解釋道：“人手背隆起的部分叫做肌腱。肌腱本質上就是繩，類似于用繩拉動手指。”特斯拉的Optimus機器人手部，便采用了這種典型的腱繩驅動方式。

柔性驅動的最大優勢，在于其帶來的“柔順性”。這種柔順性并非簡單的柔軟，而是一種靈巧手在與外界物體接觸時能夠更好地適應、吸收沖擊、實現混合控制的能力。

王鵬認為，這種能力對于靈巧手的實用化至關重要。“繩驅可以理解成從本質上解決實用化的重要路線。”他進一步闡述，“（這種特性）決定了靈巧手真正在去做一些實用化作業時，有更好的壽命，能更好地均衡負載和使用之間的矛盾。”

當然，更高的性能也意味著更高的技術門檻。柔性驅動無論是在結構設計、材料科學（如腱繩的選擇與壽命），還是在復雜的控制算法上，難度都顯著高于剛性驅動。

此外，王鵬也提到了第三種路線——混合驅動，即在一只靈巧手中同時采用剛性和柔性兩種方式，取長補短。“把腱繩驅動和剛性驅動的一些特點優勢充分發揮出來、利用起來。”

國內優勢：供應鏈與應用場景驅動

近年來，隨著具身智能浪潮興起，中國靈巧手產業異軍突起，展現了較高的活力。王鵬表示，中國靈巧手產業有著難以復制的多重優勢。

首先是強大且快速響應的供應鏈優勢。王鵬表示，近年來隨著需求爆發，國內在微型電機、新材料、高精度傳感器等核心零部件領域的供應鏈迅速成熟。他坦言，盡管在某些頂尖零部件的單點性能上，國內或許與德國、瑞士的頂級品牌還有差距，但國內品牌的綜合優勢在于速度和成本，并且“我們發展的加速度在國際上是領先的”。

其次是“百花齊放”的技術生態與AI（人工智能）算法的深度融合。無論是剛性、柔性還是混合驅動，國內涌現出的大量科研機構和新興創業公司，正在各個技術路線上進行積極探索，形成了充滿活力的產業生態。

更重要的是，靈巧手的智能化離不開AI。王鵬表示：“靈巧手不光是一個硬件，更是軟和硬的結合。靈巧手本身加上驅動算法結合起來，才能真正推動實際應用。”而這恰好與中國近年來人工智能領域的飛速發展形成了良性共振。

最后，我國廣闊而豐富的應用場景，是推動技術從實驗室走向市場的最終動力。王鵬特別強調：“我國的應用場景較多且豐富，這也是我們的優勢。”中國龐大的制造業、物流業、服務業乃至特種行業，都為靈巧手的落地提供了無與倫比的試驗場。“我們有豐富多樣的、廣闊的場景。現在無論是整機廠商，還是靈巧手廠商，都在探索應用場景，想辦法和應用場景結合起來，這也是我們的優勢。”

行業趨勢：將走向場景化與系列化

對于行業未來發展趨勢，王鵬認為，首先，發展理念應著眼于場景落地。

在行業發展的早期階段，大家普遍“先從自由度”入手，“通過自由度來彰顯能力”。而未來的發展核心在于落地，“真正推動靈巧手發展的，還是取決于如何與行業真正結合起來，例如與工業、物流、特種應用和家庭等結合起來”。

其次，產品形態將走向“系列化和多樣化”，而非追求一款“萬能手”。

既然單一產品無法滿足所有場景的需求，那么未來的市場格局必然是多元化的。“未來靈巧手的發展，也必然是走到面向多樣化場景的系列化產品的路線上。”王鵬預測，可能會出現針對工業裝配的高負載、高可靠性的“手”，針對物流分揀的低成本、高速度的“手”，以及針對家庭服務的安全、柔性的“手”。產品的多樣性將成為市場成熟的重要標志。

最后，也是王鵬認為至關重要的一點，是構建“軟硬件結合的生態系統”。他指出，靈巧手的使用門檻遠高于傳統的二指夾爪，對絕大多數集成商而言，“如果靈巧手沒有對應用的軟件賦能，那么大部分集成商想要把靈巧手快速地應用到他們的解決方案中，還是很困難”。

王鵬表示，國內靈巧手產業憑借供應鏈、場景、AI算法優勢，已在全球賽道占據重要位置，但要從“1.0階段”邁向“2.0階段”，還需突破實用化瓶頸。未來，隨著系列化產品落地、軟硬件生態完善，靈巧手有望真正走進工業、服務等領域，成為機器人產業新的增長引擎。

封面圖片來源：中科硅紀微信公眾號