首页 > 最新动态 > 推动人形机器人落地 关键突破口是它!
最新动态
推动人形机器人落地 关键突破口是它!
2025-06-184

导语


灵巧手作为一种具有高度灵活性和精确控制能力的机器人手部装置,通常由多个关节和手指组成,能够模拟人类手部的动作和功能,实现复杂的操作任务。近年来,国家及地方政府出台多项政策支持灵巧手行业发展。从国家层面的机器人产业规划,到地方的具体行动方案,均将灵巧手作为关键技术予以重视,在研发投入、成果转化、应用场景拓展等方面给予指导和支持,为人形机器人及灵巧手企业提供了发展机遇,加速了行业的技术创新和产业升级。灵巧手行业经历了从刚性夹爪到拟人化操作的技术迭代,随着电子元器件和感知技术的不断进步,灵巧手在灵活性、感知能力和成本控制等方面取得了显著突破。目前,灵巧手正逐渐走向商业化应用,成为人形机器人、医疗康复、精密制造等领域不可或缺的关键部件,并在科研、教育培训等领域具有广泛的应用前景。未来,随着技术的持续创新和市场的不断拓展,灵巧手行业有望迎来更加广阔的发展空间。

灵心巧手(北京)科技有限公司(以下简称灵心巧手)是一家专注于研发以“灵巧手+云端智脑”为核心的具身智能平台公司。其自主研发了Linker Hand系列灵巧手、动捕摇操系统、人形机器人、灵巧操作数字孪生平台等产品,通过软硬协同的方式帮助开发者、企业、科研机构实现真实场景落地。

本刊记者采访了灵心巧手联合创始人周永,对灵巧手赋能人形机器人智能化发展和行业发展现状、创新研发、落地困境以及技术攻关方向、未来发展应用趋势等内容作了详细解读,以飨读者。


《中国安防》:作为人形机器人的重要部件,灵巧手的创新发展对人形机器人的智能化发展具有哪些促进意义?


周永:灵巧手作为人形机器人的末端执行器和产业链中极其关键的细分方向,是人形机器人实现灵巧操作的关键。业界认为,机器人是自动化的“最后一公里”,灵巧手则是机器人的“最后的一厘米”。

灵巧手实现各类灵巧操作的过程为人形机器人提供关键的操作和反馈数据,从而帮助其学习和处理更复杂的运动控制数据,实现更加智能的操作能力。同时,灵巧手上装配压力传感器、摄像头、电子皮肤等多种传感器,这些传感数据也能帮助人形机器人更好地感知物理世界,获取接触物体的温度、纹理、三维力等关键数据,从而在认知层提升人形机器人的智能化程度。


《中国安防》:目前灵巧手行业发展现状如何?处在怎样的发展阶段?


周永:随着人形机器人产业的深化发展,产业分工正在逐渐明确,灵巧手行业也已经进入蓬勃发展的新阶段。目前行业内已经形成了比较完备的发展格局,灵巧手产品体系正在逐步完善,市场上可以找到针对不同领域、不同应用场景以及适配不同体型、不同定位人形机器人用灵巧手。同时,在投融资领域也呈现深化趋势,近年来具身智能的产业相关投资已经逐步从人形机器人进入到灵巧手、关节电机等关键零部件企业,并有向传感器、微型电机等产业深层渗透的深化趋势。

此外,灵巧手的发展速度越来越快、研发数量大幅度增加,据咨询机构统计和测算,2024年我国灵巧手行业产能为8.48千只,产量为4.18千只,需求量为4.14千只。市场规模也不断增长,2024年市场规模有望达到2.4亿多元。随着技术的发展,灵巧手价格将会逐渐下降,2024年灵巧手市场均价为5.78万元/只。

由于外资在灵巧手产业上的先发优势和品牌效应,当前灵巧手行业的全球格局呈现出一种“外资领先、国产追赶”的固有印象。特斯拉凭借OptimusGen3灵巧手(22自由度)和强大的品牌影响力收获了极高的关注度,技术路线也从“蜗杆+腱绳”向“微型丝杠+腱绳”持续创新。英国Shadow Robot Company和德国HIT、DLR等国际厂商凭借先发技术优势占据市场声量,但产品价格普遍较高。我国灵巧手企业凭借强大科技创新能力和广泛市场应用需求,呈现全面赶超趋势。



《中国安防》:灵巧手产品涉及的前沿技术有哪些?目前业内典型产品有哪些?


周永:作为人形机器人的重要部件,灵巧手属于深度仿生、柔性感知、微机电系统、高性能材料等前沿技术的交叉领域。在本体硬件层面,灵巧手涉及微型电机、微型减速器等关键元件的研发攻关,同时在感知硬件方面还有视觉、压力、触觉、温度等多维度数据获取的传感器的开发;在软件层面,也涉及到灵巧手实现精准灵巧操作的云端智脑的开发,以及海量动作数据的收集和训练。目前业内比较知名的灵巧手有特斯拉的擎天柱机器人、英国的Shadow以及灵心巧手自主研发的Linker Hand灵巧手产品。该产品最高拥有42个自由度,远超全球领先产品Shadow Hand的26个自由度,成为全球自由度最高的商用灵巧手产品。每根手指最高可独立拥有9个自由度,甚至超越了人类手指的自由度。此外,其系列产品实现了360度自由旋转,这在全球灵巧手产品中尚属首创。


《中国安防》:当前灵巧手的主要应用领域和场景有哪些?在这些场景中发挥了哪些主要功能和作用?


周永:目前灵巧手产品已经在科研、医疗康复、美容化妆、教育培训、工业自动化等场景中实现落地应用,同时随着人形机器人产业的突飞猛进,人形机器人用灵巧手有望成为灵巧手未来的主流应用领域。灵巧手在这些场景中替代人手进行大量需要重复操作、同时有较高精度要求的灵巧操作。

其中,在人形机器人领域,灵巧手不仅承担着执行复杂任务的重任,更是机器人与人类进行交互的重要接口,以服务机器人为例,具备灵巧手的服务机器人有望完成更复杂的家务任务,如整理衣物、准备食物等。在医疗康复领域,灵巧手可以辅助手术操作,也可用于开发高仿真的假肢,帮助残障人士重获手部功能。在美容化妆领域,灵巧手可被用于开发自动化的美容设备,实现精准的护肤和化妆操作。在教育培训领域,灵巧手可以用于远程教育,如远程操作实验设备,或用于技能培训,如医学生的手术训练。在工业自动化领域,高精度、高灵活性的灵巧手可以用于精密零件的组装、质量检测等任务,提高生产效率和质量。


《中国安防》:目前灵巧手在加速落地应用过程中面临的困难和挑战是什么?


周永:得益于人工智能、传感器技术和材料科学的进步,使得灵巧手在灵活性、感知能力和智能化水平方面不断提升,但其在落地应用过程中依然面临不少困难和挑战。

当前主要面临的挑战包括三个方面:首先,灵巧手在各个场景中的工程可靠性问题,如抗摔、防水、防潮、防火等等;其次,实现灵巧操作的数据累计问题,当双臂双手在实际场景中去累积大量数据之后,才会推动灵巧手的灵巧操作能力持续进化;此外,灵巧手和人形机器人肢体的协同性和匹配性问题,灵巧手既要有自身灵巧操作所需要的工业设计和机械设计,也要为整机的动作控制尽可能提供空间。

以家用服务场景为例,该场景环境复杂且涉及很多任务,如切菜做饭、洗衣叠衣晾晒、卫生清洁等等。对于灵巧手而言会产生三个方面的考验。首先,对单只灵巧手的能力考验。只有高自由度的灵巧手拥有足够的灵活性、响应速度、负载能力等实际硬素质,才能够保证复现这些真实人手的操作。其次,对灵巧手的可靠性考验。家用服务场景虽然贴近人的日常生活,但实际上对于机械结构来说也有各种各样的极端工况,如燃气灶的火焰高温、洗衣机内的高湿度环境、水龙头流水的液体渗入,还有日常生活中可能产生的各种磕碰,都在考验机械结构的稳定性和可靠性。此外,对灵巧手和机械臂的整体性工程和设计工艺考验。人形机器人要想实现良好的动作控制,算法和部件的重量是重要因素,其自重过大容易影响上肢动作的精准性,需要解决灵巧手自身的重量和空间设计问题,以及更细节的元器件、材料等等问题。



《中国安防》:目前在人形机器人用灵巧手加速落地过程中涌现出的生态合作模式以及协同创新发展情况如何?


周永:目前,人形机器人产业发展已经逐步深化,其产业链的上中下游已经不断涌现出专业、创新的产业企业,形成了细化的产业分工,从而推动零部件、元器件、大模型、运动控制算法等各项关键基础技术的专门化研发推进。同时,各产业链企业也相互协同,推动优质产品的协同互通,为市场应用大幅降低适配壁垒,形成协同发展新模式。如灵心巧手作为专注在灵巧手领域的产业生态企业,公司产品也会主动适配当前市场上常见的机械臂,从而形成更好的“手-臂”协同,一方面,方便用户更快地投入开发使用,另一方面,也能让灵巧手行业与机械臂行业形成更好的市场合力。


《中国安防》:灵心巧手作为业内领先企业,其灵巧手产品优势和竞争力主要体现在哪些方面?未来公司发展规划有哪些?


周永:我们将灵巧手定位为具身智能发展的核心硬件,并致力于通过高自由度、高性价比等技术优势,推动具身智能及人形机器人的商业化落地。

区别于传统仿生设计思路,灵心巧手提出“超人类设计”理念,该理念融合自然生物特性与传统文化智慧,一方面借鉴章鱼触手、大象鼻子的生物力学优势,开发高扭矩、微型化的关节驱动模组;另一方面汲取中国榫卯结构的模块化精髓,实现灵巧手的便捷组装与功能扩展。借助这两大技术优势,灵心巧手自2019年成立以来,经历五年研发,2024年产品一经推出就占据了国内高自由度灵巧手市场80%以上份额,并构建起覆盖20自由度以上的技术壁垒。

灵心巧手的技术突破源于五年持续研发投入与全栈自研策略。团队在灵巧手传动系统、材料科学、感知算法三大领域进行系统性攻关。

其中,在传动系统方面,团队突破传统电机-齿轮架构限制,研发指关节级微型驱动模组。该模组在保持灵活性的同时,将体积控制在行业领先水平,进一步提升灵巧手的集成度与适应性。在工艺材料方面,公司与万凯新材共建联合实验室,开发轻量化高强度复合材料。在感知算法方面,目前公司使用的传感器,部分为公司自研,部分则来自华威科、他山传感、福莱传感等深度合作伙伴,并逐步搭建起多模态感知网络,该技术能够让灵巧手通过触觉-视觉-力觉融合算法,实现盘核桃、化妆等复杂任务的毫米级精度控制,并通过真人实测验证操作稳定性。

今年下半年,公司将发布集成30种专业工具模块的工业级灵巧手。该产品目标成为工业4.0时代的“瑞士军刀”,通过模块化设计满足焊接、装配、检测等多样化需求。同时,为进一步降低开发者的使用门槛,公司正推进LinkerOS低代码开发平台的内测工作,进一步降低具身智能应用门槛。

未来,灵心巧手将推动“百万机器人数据采集计划”,部署100万台装配灵巧手的人形机器人,进行数据采集工作,为灵巧手技术的发展提供了丰富的训练资源。在盘核桃、玩魔方、化妆等标准化测试场景基础上,进一步验证灵巧手在精细操作中的泛化能力。


《中国安防》:作为行业专家,您认为灵巧手未来发展前景和应用趋势如何?


周永:目前,灵巧手的发展已经呈现稳步增长态势。同时,市场的需求进一步推动了灵巧手的研发。未来,灵巧手将呈现以下发展趋势:灵巧手的自由度会增加,大小、形状和控制更加拟人化;驱动控制系统集成度更高,结构和传感会更加精细化;位置、力、触觉等感知功能会大幅度提升;人工智能算法的加入使得灵巧手更加精细和便利,机械的发展为灵巧抓取提供了强大的硬件支持;在航空航天、医疗健康、科学研究等领域,灵巧手的发展将逐步取代人手进行一系列的活动,完成更加精细和危险系数更高的操作。

作为机器人与环境相互作用的末端执行机构,灵巧手的研究及发展将会给人类的生活提供巨大的便利,也将继续成为未来人形机器人领域的研究热点。

同时,从人形机器人产业视角来看,2025年人形机器人的量产有望超10万台,并且随着行业的发展,100万台人形机器人的量产将成为必然。不可否认的是人形机器人产业的再次升维扩散即从100万台到1000万台扩散的瓶颈主要在灵巧操作能力上,灵巧手带来的灵巧操作是人形机器人量产升维的关键。可以预测,随着灵巧手技术的不断突破,人形机器人产量有望在五年内超过20亿台。业界认为,打开具身智能这扇大门的钥匙就是灵巧手,而转动钥匙的方法就是在真实世界中部署100万安装了灵巧手、具备灵巧操作能力的人形机器人。


编者按:作为实现智能机器人技术变革跃迁的关键突破口,灵巧手不仅是机器人与外界交互的核心工具,更是撬动经济发展新杠杆、推动产业变革的关键要素。在国际竞争与合作的大舞台上,以灵心巧手为代表的国产企业正凭借持续的创新和卓越的技术,不断缩小与国际先进水平的差距,在全球灵巧手市场中崭露头角。未来,随着技术的不断突破和应用场景的持续拓展,灵巧手必将在推动各行业智能化升级、促进经济高质量发展的进程中,书写更加辉煌的篇章,为人类创造更加美好的生活。


 本刊记者/唐涛


原标题加快灵巧手创新发展 推动人形机器人落地——专访灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人周永

文章来源于《中国安防》杂志2025年六月刊(总第228期)

《中国安防》

-国内行业权威杂志-

出版发行:《中国安防》编辑部

主管主办:中国安全防范产品行业协会

电话:010-88825523


往期精彩回顾

专访丨高新兴中央研究院院长王祥雪:大模型时代DeepSeek与安防深度融合

中安协团体标准《安全防范 无人驾驶航空器网联飞行控制通信协议》送审稿审查会顺利召开

专访丨博雅睿视总经理韩巍:国产自主标准筑底  AI与视觉智算为智慧视觉安全“添翼”

中安协、粤安协一行到访深安协并举行座谈交流

点我访问原文链接