智元灵巧手OmniHand夺7金,真正考验在工厂
在第二届世界人形机器人运动会上,智元子公司临界点派出的灵巧手OmniHand在粉末称重、开瓶撬盖等精细操作赛项中夺得7金,粉末称重误差控制在0.5克以内。相比双足行走、奔跑和翻腾,这些细小动作更受关注。
上海临界点创新智能科技有限公司CEO乔天杰接受新民晚报专访时称,机器人要真正进入工厂、商场和日常生活,除了能看、能想,还需要一双能使用人类工具、完成真实工作的手。
灵巧手为何是机器人的“命门”?过去工业自动化末端多为气动两指夹爪或电磁吸盘,只能简单开合,是高度特化的专用工具。具身智能时代,人形机器人被期望进入千行百业,灵巧手因此成为关键。乔天杰称,人类物理世界从门把手、方向盘到螺丝刀、水杯,都按人手结构设计;机器人要使用人类工具,手需与人手足够接近。更重要的是,灵巧手既是执行输出端,也是感知输入端。玻璃杯摩擦力、苹果表皮刚度、螺丝拧到一半的阻力等丰富物理信息,仅靠视觉无法获取,必须靠手在接触瞬间实时感知并回传。
自由度的取舍。人手约27个自由度。赛场夺金的OmniHand在紧凑空间实现16个自由度。乔天杰表示,单纯追求高自由度容易陷入误区。当前灵巧手大致分低、中、高三档:6自由度低配手拿钉子或勺子时姿势僵硬,工具都拿不稳;20个主动自由度以上的高端手虽能在实验室做出高度仿真动作,但为塞入更多零件,机械设计逼近极限,现场就有高自由度手突然故障或因电机过热卡死。自由度过高,可靠性和稳定性会打折扣。
卡在哪里。首先是算法模型维度爆炸与泛化难题。乔天杰解释,一只灵巧手有十几到二十个自由度,双手自由度近40个,与全身除手外关节数相当,复杂性指数级上升,模型训练挑战巨大。其次是全球产业链与底层技术较量。国内灵巧手在硬件本体成熟度上相比国外有领先优势,中国新能源汽车产业带来成熟产业链红利,但模型算法和顶尖AI人才仍有卡点。第三是商业化鸿沟。进入真实工业场景,客户会严苛计算投资回报率、节拍速度和平均故障间隔时间;若灵巧手宕机导致产线停线,损失巨大。
最先用灵巧手的未必是人形机器人。乔天杰表示,行业共识是,最先大规模应用灵巧手的未必是双腿人形机器人,而是机械臂加灵巧手组合。多数物流分拣、工业装配场景固定在工位,臂加手就是最佳干活系统,无需完整人形机器人。传统夹爪能完成70%到80%简单抓放,但用螺丝刀、电钻、线束插拔、精细理线等复杂工艺仍靠人工。随着中段自由度灵巧手性价比提升,这些自动化盲区将被扫除。目前临界点灵巧手已实现万台以上量产,不仅供给智元机器人本体,还推向国内外工业与商业客户。