人形机器人进入量产的第一年，灵巧手技术展露头角。
机器人是否一定要具有人形？
黄仁勋表示，人形机器人可能是唯一可行的机器人类型。
深圳市人工智能与机器人研究院常务副院长丁宁表示，要在我们的工业体系中成功完成一项任务，首要的是需要一个可以作为参考的对象。
以人类为标准，大家可以迅速达成共识，集中力量推动各项功能的提升。
维他动力的联合创始人赵哲伦认为，人形机器人的讨论最终还是会集中在通用性上。在某些工业应用场景中，轮式机器人的工作效率会更高。
猎豹移动董事长傅盛表示，制造人形机器人是一种自我陶醉的表现，而机器人并不一定非要模仿人类的形态。
关于“是否要做人形”这一问题尚未达成一致，但大家一致认为，机器人必须具备强大的工作能力，并且需要一双能够进行精细操作的手，以完成各种任务。
因此，在人形机器人快速发展的过程中，灵巧手技术是一个关键的突破点。
一、两家灵巧手公司一周内相继获得融资
今年，资本市场不断加大对机器人的投资力度。
根据不完全统计，今年机器人领域的融资事件已接近80起，其中以灵巧手或末端执行器为核心业务的公司融资事件有8起，占总融资事件的约10%。
在融资热潮中，资本市场对专注于灵巧手技术的企业似乎表现得有些冷淡。
关键在于，是否必须掌握三到五指的灵巧运用这个共识尚未形成。
在大多数机器人功能演示中，我们可以看到一些机器人展示了灵巧手的操作能力，而另一些机器人则依然使用两指夹爪来完成相应的任务。
众所周知，三个点可以确定一个平面。因此，机器人要进行精细操作，至少需要三根手指的结构。
尽管投资界对灵巧手的看法存在分歧，但这并未影响资本对其的积极投资意愿。
今年5月，傲意科技和星际光年两家专注于灵巧手的科技公司，分别成功完成了接近亿元的B++轮融资和数千万元的天使轮及天使+轮融资。这为灵巧手的融资市场注入了一股热潮。
5月13日，傲意科技启动了新一轮的融资。
本轮融资的资金将主要用于加快灵巧手技术的研发进展，推动新一代灵巧手产品的上市，同时也加速手指关节外骨骼机器人的上市进度。
傲意科技将建立国际先进的标准化生产体系，优化生产流程，以实现年产能提升100%。
傲意科技灵巧手ROH-A001产品
傲意科技是国内最早专注于手型机器人研究的团队，拥有丰富的批量生产和交付经验，成功促进了手型机器人在多种场景中的应用，已成为国内灵巧手领域的领先者。
目前，傲意科技正在开发新一代灵巧手ROH-AP001，该产品将具备触觉和压力等感知功能，预计将在不久的将来正式上市。
与资深玩家傲意科技相比，星际光年则是一颗初露锋芒的新星。
星际光年成立于2024年，创始人是95后年轻人位德浩。他毕业于清华大学，曾在字节跳动AILab担任机器人学习算法工程师。目前，该公司的首席科学家为香港大学的教授罗平。
本次天使轮和天使+轮融资将用于加速产品研发与升级，扩大团队规模，并加快场景的落地实施。
星际光年在5月14日刚刚宣布完成融资，随后在16日举行了新品发布会。
在发布会上，星际光年推出了其系列产品，包括轻量化的驱手分离绳驱灵巧手「轻羽15」PantheonHand01、微型驱控一体关节模块JA106-25Q1，以及高维触觉感知阵列触觉传感器MGTS01-25Q1。
星际光年将推出一种基于微型驱动与控制一体化关节模块的开源灵巧手，分别为两指、三指和五指版本。该项目将面向全球开发者和科研机构进行开放共享，提供从数据采集、训练到部署的全方位解决方案。
这两家公司所进行的融资活动，体现了资本市场对机器人产业链上游关键技术的战略安排。
在如今人形机器人迅速发展的背景下，灵巧手不仅是控制机器人整体成本的关键因素，还直接影响机器人作业能力的极限。
二、灵巧手，机器人的「最后一厘米」
清华大学计算机系的教授孙富春曾指出，机器人在自动化领域中代表着“最后一公里”，而灵巧手则可以被看作是机器人的“最后一厘米”。
灵巧手是一种高度仿生的机器人末端执行器，旨在模拟人类手的结构与功能，以实现对复杂物体的精细操作和互动。
其中的关键技术涵盖了四个方面：高自由度运动、多模态感知反馈、动态环境适应以及传动方案。
· 高自由度运动
严格来说，人手具有27个自由度，其中包括手掌本身的21个自由度，此外整只手在相对空间中还有3个平移自由度和3个旋转自由度。
人类的单手结构十分复杂，依靠骨骼、肌肉和韧带的协作来完成精细的动作。而灵巧手则通过模块化设计来实现多种复杂功能的平衡。
尽管目前大多数灵巧手的自由度无法与人手相媲美，但比如灵心巧手的LinkerHand灵巧手系列已经实现了Pro版具备20个主动自由度，工业版则有25至30个自由度，而科研版更是达到了42个自由度。
这里需要强调一个常被忽视的观点，当前一些公司所宣称的自由度，是将主动自由度和被动自由度两者相加的结果。
主动自由度依赖于电机、腱绳或连杆等驱动装置，需通过外部能源提供动力；而被动自由度则利用机械结构对外力进行被动响应。
考验驱动方案和决定工作能力的因素是主动自由度。
因时机器人的首席营销官房海南表示：“从自由度的基本定义来看，并不存在被动的概念。”
· 多模态感知反馈
感知系统是灵巧手进行“智能操作”的神经中枢，主要由传感器和感知方法两部分组成。
根据传感器的不同布局，可以将其分为内部感知传感器和外部感知传感器。它们为机械手提供了大量信息，包括姿态、物体接触情况和环境的物理特征。
内部感知传感器用于反馈机械手的自身位置、力量等状态信息，而外部传感器则是机器人获取周围环境信息的重要组成部分。
感知方法是指处理感知信息以实现灵活操作的任务。
为了操控物体，可以通过规划、控制和学习等多种方法来计算机器人灵巧手的运动与操作。
相应地，感知方法可以分为三种类型：规划级感知、控制级感知和学习级感知。
· 动态环境适应
灵巧手在实际应用中需要适应复杂多变的环境，其最终目标是在现实世界中实现“类人直觉”。
目前有三种算法路径可以实现这一目标，分别是强化学习、大模型驱动和数字双胞胎。
强化学习通过在仿真环境中进行数以千万计的试错来优化抓取策略。OpenAI团队曾发表过一篇论文，探讨了利用强化学习技术，成功实现了五指灵巧手对方块和八棱柱的操作，从而解决了传统非学习方法无法处理的操作难题。
大模型赋能的核心在于与运动规划的结合，使机器人能够理解自然语言指令，并生成相应的动作序列。例如，星动纪元推出的ERA-42大模型，使五指灵巧手能够像人类手一样灵活地使用各种工具，从而完成上百种复杂的精细操作任务。
数字孪生是通过构建机器人与现实世界的1:1复制品，然后在训练模型中进行测试，最终将其直接应用于真实世界，以实现零样本学习。
英伟达的研究人员曾尝试让真正的狗站在瑜伽球上，但未能成功。而通过数字孪生技术，他们最终成功地让机器狗站在瑜伽球上。
· 传动方案
目前有四种传动方案，它们分别是刚性连杆传动方案、电机直驱传动方案、腱绳传动方案和人工肌肉传动方案。
目前，各家公司在灵巧手方案方面各有所长，形成了差异化的竞争格局。
因时机器人和灵宝CASBOT采用了连杆传动系统，而星动纪元则是通过电机直接驱动，灵心巧手则结合了连杆和腱绳的双重结构。
星际光年首席执行官位德浩表示，腱绳传动方案是最有前景的传动方式。这是因为腱绳传动的结构与人手的肌腱非常相似，非常适合在空间受限且需要较多驱动自由度的环境中使用。
目前，星际光年正在创新材料、结构和算法，计划推出一种不同的腱绳传动方案，从根本上解决绳索蠕变对精度和负载所带来的各种问题。
当然，虽然现在各家公司都在展示各自的技术能力，并在多模块发展上取得了一些进展，但灵巧手技术仍然有待进一步完善。
三、做好灵巧手，技术突破和商业化落地双线并行
虽然灵巧手技术具有广阔的前景，但在其研发过程中仍面临硬件设计、算法问题、量产瓶颈和成本控制这三大挑战。
一直以来，灵巧手在“负载能力、自由度、尺寸/重量”方面形成了一个“不可兼得的三角关系”。
资料显示，实现物体的任意运动控制，灵巧手至少需要具备9个自由度。然而，增加自由度会导致结构复杂性呈指数级增长。
以英国公司ShadowHand为例，其灵巧手产品拥有20个主动自由度，这意味着需要使用20个微型电机来驱动，导致整体重量达到4.3千克，远远超过人手的重量，因此很难满足工业场景对轻量化的要求。
因此，在这个「不可能三角」的框架下，往往高度的自由度会导致质量的增加，而高负载能力一般需要牺牲一些自由度。追求轻量化可能在自由度和负载能力上都表现得平平常常。
在算法方面，第一个挑战是模型与手部的适应性较差。
目前，强化学习在仿真环境中使用低自由度夹爪进行训练的模型，难以与高自由度的灵巧手兼容和控制。
另一方面，目前的灵巧手在结构上并未统一，导致手指关节、腕关节等细节设计缺失。
这也会影响具身算法的进一步发展——因为基于现有硬件训练出的算法，随着灵巧手的仿生程度提高而失去效用。
此外，随着手的发育到达一定阶段，使用柔性皮肤时，目前的仿真环境难以准确模拟柔软性、弹性及摩擦力等物理特性。
第二个挑战是多模态感知的融合。
人类并不是仅依靠一种感官来识别物体，而是通过整合多种感官的信息，如触觉、视觉和听觉等，来理解物体的特性。
目前的灵巧手通常使用触觉与视觉的结合进行感知，但在视觉、触觉和力觉数据的时空对齐方面仍缺乏一个统一的框架。因此，有必要研究如何为不同模态的信息建立统一的特征表示和关联关系。
显然，所有精巧的技艺最终都要走向商业化，而商业化的产品必然会面临成本减少与性能保持之间的矛盾。
目前，国内外的灵巧手价格普遍较高，通常在几万元到几十万元之间。例如，英国的Shadow Hand市场价约为105万元，而国内灵心巧手的Linker Hand和因时机器人的RH56DFX系列售价大约在5万元左右。
灵巧手是人形机器人重要的组成部分，其成本占整个人形机器人成本的20%至30%，仅次于身体执行部分的成本。
在目前人形机器人普遍降成本的大环境下，灵巧手同样需要突破“高性能加低成本”的挑战。
当前降价的主要途径是通过国产替代，降低对进口产品的依赖，从零部件入手控制生产成本。
以灵巧手的核心零部件——微型减速电机为例，这些零部件大多进口自德国，成本高昂且交货周期较长，存在许多不确定性。
傲意科技选择与国内供应商合作，将价格降低至国外同类产品的五分之一。
目前，我国已有近十家企业在灵巧手本体领域实现了商业化。灵巧智能、因时机器人、傲意科技和强脑科技被誉为国产灵巧手的四大领军公司。
掌握灵巧手不仅代表着人类在技术领域的一次重大进步，也标志着人类将生物智能转化为机器智能的关键成就。
当灵巧的手腕真正实现“手脑协同”时，人形机器人将不再是冷冰冰的工具，而会成为我们身边更为亲近的伙伴。