“做好一只靈巧手的難度未必比做好一個(gè)足式人形機(jī)器人整機(jī)的難度小?！备吖C(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所所長盧瀚宸認(rèn)為。

為什么靈巧手會(huì)成為人形機(jī)器人最重要的零部件之一?

一位業(yè)內(nèi)人士以特斯拉的Optimus為例算了一筆賬：

按照平均售價(jià)算，靈巧手占整機(jī)的比例為32%;

從功能對(duì)機(jī)器人整體實(shí)用性的貢獻(xiàn)度來講，靈巧手的功能重要性占比為20%到30%;

從研發(fā)角度看，所投入的研發(fā)資源和時(shí)間占比有可能達(dá)到25%到35%，而靈巧手的工程量占據(jù)Optimus工程量的50%，即使投入了這么多，現(xiàn)在的靈巧手仍無法同時(shí)具備低成本、長壽命、高精細(xì)化等特性。

可見，靈巧手的技術(shù)門檻足夠高，與此同時(shí)，市場(chǎng)空間可期。

據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)分析預(yù)測(cè)，2024年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)10.17億美元，到2030年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)150億美元，2024-2030年CAGR將超過56%，全球人形機(jī)器人銷量將從1.19萬臺(tái)增長至60.57萬臺(tái)。如一臺(tái)人形機(jī)器人配置2只靈巧手，那么其未來的市場(chǎng)容量將足以支撐“靈巧手”發(fā)展為較大體量的產(chǎn)業(yè)了。

基于此，靈巧手賽道正吸引著一批批有志之士加入競(jìng)逐。

近日，高工機(jī)器人了解到，蘇州淳棟觸控機(jī)器人有限公司(以下簡(jiǎn)稱“淳棟觸控”)正式發(fā)布Mozart仿生靈巧手，以16自由度擬人化設(shè)計(jì)、三維觸覺、超強(qiáng)負(fù)載與高速響應(yīng)，重新拓展工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療協(xié)作與服務(wù)機(jī)器人的操作邊界。

“行業(yè)新兵”強(qiáng)勢(shì)入局

成立于2024年6月28日的淳棟觸控可謂行業(yè)新兵，但其背后大有來頭。

淳棟觸控是由國內(nèi)知名的一站式電動(dòng)執(zhí)行器供應(yīng)商蘇州鈞舵機(jī)器人有限公司(以下簡(jiǎn)稱“鈞舵機(jī)器人”)和哈工大劉宏院士的教授門生團(tuán)隊(duì)共同孵化。

其中，鈞舵機(jī)器人成立于2018年1月，孵化于哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所，專注于工業(yè)級(jí)智能末端執(zhí)行器的研發(fā)與生產(chǎn)。

鈞舵機(jī)器人以“為智能制造提供最具競(jìng)爭(zhēng)力的執(zhí)行部件”為使命，致力成為全球領(lǐng)先的“一站式”電伺服執(zhí)行器方案提供商。

如今，鈞舵機(jī)器人團(tuán)隊(duì)規(guī)模逾160人，研發(fā)人員占比達(dá)40%，核心團(tuán)隊(duì)匯聚哈工大、北航、中科院及國際機(jī)器人龍頭企業(yè)技術(shù)骨干，擁有博士、碩士等高層次人才20余人，獲評(píng)“江蘇省雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)”。 依托其技術(shù)儲(chǔ)備，鈞舵機(jī)器人累計(jì)申請(qǐng)專利150余項(xiàng)，其中發(fā)明專利占比超40%，并榮膺江蘇省“潛在獨(dú)角獸企業(yè)”。

2023年，鈞舵機(jī)器人成立了蘇州大學(xué)研究生工作站，2024年，鈞舵智能柔性類人靈巧手關(guān)鍵技術(shù)入選省前沿技術(shù)研發(fā)計(jì)劃。

截至目前，鈞舵機(jī)器人已形成涵蓋十五大系列、300余款型號(hào)的完整產(chǎn)品矩陣，包括：工業(yè)級(jí)靈巧手JQ3-5系列、電動(dòng)夾爪EPG系列、電動(dòng)旋轉(zhuǎn)夾爪ERG系列、直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器LRA系列等，稱重夾爪WEPG系列，電滑臺(tái)ELS系列等，成為末端執(zhí)行器領(lǐng)域品類全、功能覆蓋廣的頭部企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于3C、半導(dǎo)體、新能源、生命科學(xué)、汽車電子等行業(yè)，服務(wù)數(shù)百家標(biāo)桿客戶。

自2016年成功研制第一代靈巧手以來，鈞舵機(jī)器人一直在不斷完善并拓展產(chǎn)品線。其中第三代三指靈巧手可配合人形機(jī)器人的視覺、智能感知能力，通過視覺采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取策略的分析，可自動(dòng)下發(fā)控制指令來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取。

2024年，鈞舵JQ3-5工業(yè)級(jí)靈巧手與RG系列機(jī)器人電動(dòng)夾爪搭載樂聚高動(dòng)態(tài)人形機(jī)器人“夸父”適配多種作業(yè)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人在多場(chǎng)景產(chǎn)業(yè)化落地。

2025年2月12日，鈞舵機(jī)器人以新品五指靈巧手項(xiàng)目與汾湖科招局簽約落地。

作為鈞舵機(jī)器人的控股子公司，淳棟觸控定位于研發(fā)和生產(chǎn)國際領(lǐng)先的多維觸覺傳感器、類人仿生靈巧手及具身智能的產(chǎn)品和技術(shù)，其在2024年獲得了埃夫特、樂聚機(jī)器人的種子輪投資。

憑借鈞舵機(jī)器人在伺服控制、空心杯電機(jī)、行星齒輪減速器的產(chǎn)業(yè)布局，以及鈞舵機(jī)器人年數(shù)萬臺(tái)出貨量積累的復(fù)雜電動(dòng)執(zhí)行器量產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，加之傳承哈工大-德宇航實(shí)驗(yàn)室近三十年的靈巧手設(shè)計(jì)積累，淳棟觸控的靈巧手已實(shí)現(xiàn)了上乘的性能表現(xiàn)和數(shù)百萬次的抓取壽命，未來會(huì)推出更為豐富且嵌入前沿技術(shù)的類人靈巧手。

技術(shù)突破：從“機(jī)械執(zhí)行”到“智能感知”

靈巧手是模仿人類手部結(jié)構(gòu)與功能的高復(fù)雜度機(jī)械裝置，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括深度仿生技術(shù)、柔性感知技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、控制系統(tǒng)技術(shù)等。

為適用于人類構(gòu)造的物理世界，仿生多指靈巧手，顧名思義，要具備像人手一樣的靈活性、精巧性和功能多樣性。這需要從外形、內(nèi)在結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)原理等多個(gè)方面進(jìn)行深度仿生，使機(jī)器手能夠模擬人類手指的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抓取、操作和感知等多種功能。

衡量靈巧手性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一是“自由度”，據(jù)了解，當(dāng)前特斯拉開發(fā)的靈巧手已從11個(gè)自由度升級(jí)到22個(gè)自由度，與人類的手擁有24個(gè)自由度已經(jīng)很接近了。

并且，每只靈巧手的每根手指里的每個(gè)位置幾乎都要安裝電機(jī)、絲杠、傳感器、減速器以及腱繩等部件。

其制造難度可想而知。

為了滿足實(shí)際應(yīng)用需求，淳棟觸控Mozart系列靈巧手的核心優(yōu)勢(shì)在于“仿生結(jié)構(gòu)+智能感知+高精度驅(qū)動(dòng)”的深度融合。

1、強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制

16自由度設(shè)計(jì)：擁有6主動(dòng)關(guān)節(jié)+10被動(dòng)關(guān)節(jié)，其中拇指具備側(cè)擺與大范圍活動(dòng)能力(旋轉(zhuǎn)≤90°、彎曲≤80°)，可精準(zhǔn)模擬人類手部動(dòng)作。

多軸協(xié)同控制：采用空心杯電機(jī)全驅(qū)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)無背隙傳動(dòng)，重復(fù)定位精度達(dá)±0.02°，響應(yīng)時(shí)間≤10ms，可適應(yīng)高速動(dòng)態(tài)任務(wù)。

2、觸覺感知與負(fù)載能力

高分辨率觸覺系統(tǒng)：五指集成三維力傳感器，可實(shí)時(shí)反饋50-2000g壓力信息，精度達(dá)到±5%，可識(shí)別抓握力、滑動(dòng)與表面紋理。

超強(qiáng)抓握性能：四指握力達(dá)到25N，拇指峰值可達(dá)35N，整手最大負(fù)載為15kg，兼顧精密操作與重型搬運(yùn)。

3、工業(yè)級(jí)可靠性

緊湊輕量化設(shè)計(jì)：本體重量僅為840g，尺寸為201.2×150×4.5mm，可支持狹小空間作業(yè)。

寬壓適配與高速通信：兼容DC12-48V電源，標(biāo)配EtherCAT接口，可無縫接入工業(yè)總線系統(tǒng)。

場(chǎng)景覆蓋：工業(yè)+服務(wù)+危險(xiǎn)環(huán)境，重定義操作邊界

淳棟觸控Mozart靈巧手憑借高精度、強(qiáng)負(fù)載與智能感知，可在多個(gè)核心領(lǐng)域大展身手，比如：

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，Mozart靈巧手可滿足精密裝配、3C電子元件抓取、汽車產(chǎn)線復(fù)雜操作等，突破傳統(tǒng)夾爪的精度與柔性限制。

在服務(wù)與協(xié)作領(lǐng)域，Mozart靈巧手可應(yīng)用于醫(yī)療手術(shù)輔助、智能假肢開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化等場(chǎng)景，以擬人化操作賦能生命科學(xué)與康復(fù)場(chǎng)景;在養(yǎng)老護(hù)理、家庭服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用中，Mozart靈巧手的觸覺防滑設(shè)計(jì)可提升人機(jī)協(xié)作安全性。

在危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)領(lǐng)域，Mozart靈巧手可應(yīng)用于核電站檢修、化工品搬運(yùn)、消防救援等，從而替代人工進(jìn)入高危區(qū)域，保障作業(yè)安全與效率。

未來，Mozart靈巧手開可應(yīng)用于太空探索、農(nóng)業(yè)采摘等新興場(chǎng)景，持續(xù)拓展自動(dòng)化邊界。

為制造業(yè)造一雙永不疲倦的手

據(jù)高工機(jī)器人了解，淳棟觸控此次發(fā)布的Mozart靈巧手僅為1.0版本，且為靈巧手系列中的一款，淳棟觸控正在研發(fā)更多功能更全、性能更強(qiáng)的產(chǎn)品。

正如一位工程師所說：“我們不是在造機(jī)器，而是在為制造業(yè)造一雙永不疲倦的手?！蓖ㄟ^對(duì)客戶需求的細(xì)膩洞察，淳棟觸控致力于讓機(jī)器擁有“人手級(jí)”智慧，賦能千行百業(yè)。

淳棟觸控相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，要用兩到三年將靈巧手推向市場(chǎng)，將生態(tài)打通，配合與合作伙伴間的相互協(xié)作;再通過五到十年時(shí)間將靈巧手做到像人手一樣靈巧，兼具抓取能力強(qiáng)、生命周期長同時(shí)低成本的性能優(yōu)勢(shì)，“此為我們未來在機(jī)器人細(xì)分領(lǐng)域的持續(xù)性努力方向”。

他判斷，未來，人形機(jī)器人在精密裝配、高端制造等場(chǎng)景有較大應(yīng)用潛力，淳棟觸控將針對(duì)人形機(jī)器人布局研發(fā)了多種產(chǎn)品，讓人形機(jī)器人在面臨不同的工作時(shí)都有合適的“手”可用。