造出一只灵巧手之后，伯牙为什么还要给它做“小脑”？

本文约4500 字，建议阅读12分钟 马斯克又给人形机器人行业划了个重点，这一次是“手”。 在G20会议上，当被问及人形机器人如何真正走向大规模应用时，他将人形机器人的实用能力归结为AI软件、AI芯片与机电灵巧性三方面的共同作用，并特别强调了手部能力。 这一表态也和当前的行业趋势形成了共振。近半年来，灵巧手成为具身智能领域升温最快的细分方向之一，大量资金持续涌入，独角兽接连跑出。这本质上源于机器人商业化需求与技术进展的交汇：真实作业要求更复杂更丰富的操作能力，而模型和感知技术的不断提升则提供了实现这些能力的必要条件。 但灵巧手操作能力越强，面临的问题也越复杂。更多自由度意味着更多需要同时协调的关节，更复杂的传动、感知与控制系统，也进一步抬高了可靠性和开发门槛。 打开具身智能应用边界的末端环节，正在成为新的技术瓶颈。 从抓取到操作，为什么需要更好的手？ 事实上，工业机器人早就拥有自己的“手”了。在高度标准化的汽车、3C生产线上，夹爪、吸盘等末端执行器已经使用多年。它们结构简单、稳定，也足够便宜，如果一个工位始终只需要拿起同一种零件，再将它放到固定位置，一只能够稳定开合的夹爪往往就已经足够。 灵巧手面对的则是另一类任务。 伯牙智能创始人兼CEO刘欣告诉硬氪，今年以来，能明显感受到来自精密制造等领域的机器人手部操作需求增加。一些已经拥有较高自动化水平的工厂，仍然存在不少依赖人手完成的工序，产业客户也开始主动寻找能够替代这些操作的机器人方案。这类工序通常涉及形态不一的物料、精细装配或工具使用，操作过程需要根据物体状态不断调整手指姿态和力度，很难仅靠固定动作的夹爪完成。 伯牙智能的灵巧手完成拧螺丝帽动作 对机器人手部能力的要求也由此发生了变化。过去大量工业操作集中在抓取和搬放，但在更复杂的柔性作业中，抓取只是第一步，机器人还需要完成手内调整，甚至使用工具继续操作。 3C产线和汽车总装的柔性装配环节就是典型的场景。同一条产线上，机器人可能需要面对尺寸、形状、材质各不相同的零部件，并完成拿稳、调整角度、安装等连续操作。如果针对每一种零件分别设计夹具，不仅增加设备和换型成本，也很难适应频繁变化的生产任务。 一些不规则或易损物料还会进一步增加操作难度。不同手指需要形成不同的接触位置和受力状态，还要根据物料状态的变化不断调整，否则不仅可能抓不稳，还可能造成物料损毁。 完成这类精细复杂的手部操作，高自由度是重要基础。更多可以独立运动的关节，意味着更大的操作空间，也让手指能够组合出更丰富的姿态，在抓住物体之后继续完成调整和操作。 而对高自由度的追求，事实上远早于这一轮具身智能浪潮。 早在二十多年前，为了尽可能复现人手的复杂运动能力，英国Shadow Robot推出的Shadow Dexterous Hand就已经拥有24个自由度。到了今天，国内灵巧手的自由度进一步向上推进，20个以上自由度已经成为高自由度产品的常见选择。 作为科研平台，Shadow Dexterous Hand足够前沿，此后也长期活跃在机器人灵巧操作研究中。但这种技术上的领先，并没有自然转化为高自由度灵巧手的规模化产业应用。二十多年后，新一轮具身智能浪潮才再次将高自由度灵巧手推向产业化。 这个产业背景说明，高自由度是实现复杂灵巧操作的必要非充分条件。更多自由度提供了完成复杂操作的可能，但要把这种可能变成真正的操作能力，还取决于每个关节的活动范围和出力，位置、速度和力能否被准确控制，以及多个关节之间能否保持协调。 进入真实作业后，要求还会进一步增加。刘欣对硬氪表示，在客户的实际需求反馈中，稳定性、寿命、成本和维护，往往会和自由度一起进入一只灵巧手的评价体系。“高自由度或许决定着灵巧手作为前沿技术的上限，但如何把灵巧手应用起来，以及稳定性等可用性指标是灵巧手作为产品的下限。” 一只灵巧手的工程门槛 伯牙智能对一只更好的手的理解，也是在产品迭代中逐渐形成的。 2024年10月底，伯牙智能团队启动当前的核心灵巧手产品——高山S1的开发。2025年春节前，团队完成第一版样机，此后大约每三个月进行一次大的版本迭代。直到今年上半年，产品的整体架构才逐渐稳定下来。 很多今天看起来已经确定的技术选择，实际上都是在这个过程中逐步收敛出来的。传动方式就是其中之一。 高山S1最终采用了一套以绳驱为主，同时结合直驱和连杆的混合驱动方案。 伯牙选择绳驱，首先看中的是它的柔性。相比齿轮等刚性传动，绳驱可以将电机等重量相对集中的部件后置，让手指末端更轻、惯量更低，同时减少齿轮传动中的背隙。 刘欣尤其看重它在力控制上的特点。“它的位置和力是能够缓慢释放的，非常像人手，逐渐地去微调，然后慢慢发力。”在需要接触不同物体、不断调整力度的灵巧操作中，这种特性提供了更大的控制空间。 但绳驱的优势和难点，某种程度上来自同一个地方