《科創(chuàng)板日報》11月29日訊（編輯 宋子喬） 當(dāng)?shù)貢r間11月28日，特斯拉機器人官方賬號發(fā)布新動態(tài)：準(zhǔn)備了新的手來迎接黑色星期五。視頻中，Optimus穩(wěn)穩(wěn)地接住迎面拋來的網(wǎng)球并放下，手指可相對靈活地彎曲。

　　靈巧手是特斯拉二代Optimus最引人注目地方。特斯拉Optimus工程師Milan Kovac將最新展示的靈巧手稱為“里程碑式的成就”。

　　據(jù)他介紹，與上一代產(chǎn)品相比，該新手/前臂擁有雙倍的自由度（手上有22個自由度，手腕/前臂上有3個自由度）。小K注：人類的手通常被認(rèn)為具有27個自由度，手部自由度越高，越能做出更加復(fù)雜和精細(xì)的動作。

　　Kovac表示，上述視頻是在實驗室里通過遠程操作實時完成的，特斯拉很快就會制造出配備新靈巧手的機器人。

　　另外，團隊到年底前仍有一些工作需要完成，特別是圍繞擴展觸覺傳感集成（新一代手比上一代的表面覆蓋范圍大得多）、通過肌腱實現(xiàn)更精細(xì)的控制。由于所有驅(qū)動裝置被移至前臂，這增加了其重量，團隊還在想辦法減輕前臂重量。一個有趣的挑戰(zhàn)是如何讓手指和手掌擁有足夠柔軟度/柔順性的保護層，同時又不影響觸覺傳感。

　　馬斯克在他的帖子下面回復(fù)：“Optimus團隊干得漂亮。”

　　22自由度靈巧手“千呼萬喚始出來”

　　Optimus上一代靈巧手包含11個自由度，同樣集中于前臂的靈活性，與第一代Optimus原型機難以執(zhí)行簡單的操作任務(wù)相比，搭載11自由度靈巧手的Optimus能夠完成疊襯衫、在工廠分揀物品等任務(wù)。

　　22個自由度靈巧手則是“千呼萬喚始出來”。此前5月份，Optimus團隊發(fā)布了Optimus的進展視頻，視頻中該機器人正在對電池進行分類并在辦公室里走動。馬斯克在視頻下方留言，首次透露Optimus的雙手將很快擁有22個自由度。

　　在特斯拉6月份的股東大會上，馬斯克重申了特斯拉目標(biāo)（2024年4月23日，第一季度財報電話會議上，馬斯克表示，特斯拉預(yù)計到今年年底，Optimus裝置將在工廠執(zhí)行一系列有用的任務(wù)，同時公司的目標(biāo)是在2025年底之前對外銷售這些機器人），即計劃從2024年底開始小批量試產(chǎn)Optimus機器人，預(yù)計2025年全年生產(chǎn)數(shù)千至一萬臺，用于內(nèi)部場景使用及訓(xùn)練，同時他再次提到Optimus的關(guān)鍵改進——手部將具備22個自由度，“它可以彈鋼琴，甚至彈吉他。”

　　在特斯拉10月召開的“werobot”發(fā)布會現(xiàn)場，22自由度靈巧手首次亮相，在屈曲/伸展的基礎(chǔ)上，展示了外展/內(nèi)收的全新姿態(tài)。靈巧手線繩驅(qū)動結(jié)構(gòu)醒目，執(zhí)行器外置在前臂中，手腕可靈活轉(zhuǎn)動。

　　中信證券對此表示，這與其對于特斯拉靈巧手方使用“空心杯+絲杠+繩驅(qū)”方案的預(yù)期吻合。22個自由度分別為5根手指單手指各4個自由度+腕部2個自動度，最大程度地模仿了人類手指最下方關(guān)節(jié)超過1自由度的結(jié)構(gòu)。

　　靈巧手為人形機器人核心零部件 國內(nèi)外企業(yè)積極自研

　　靈巧手目前已經(jīng)是人形機器人核心零部件之一，主流人形機器人本體廠家都傾向于自研，如特斯拉（Optimus）、Apptronik（Apollo）、優(yōu)必選（Walker S）、智元（遠征A1）、Sanctuary AI（Phoenix）等。

　　華安證券研報中指出，靈巧手的性能和成本受其三大核心組件——驅(qū)動、傳動和傳感裝置的共同影響。隨著機器人技術(shù)的進步，靈巧手的自由度升級提速，越來越向高集成度、智能化發(fā)展。據(jù)《科創(chuàng)板日報》不完全統(tǒng)計：

10月16日，國家知識產(chǎn)權(quán)局信息顯示，智元機器人已于今年6月申請了一項名為“靈巧手拇指、靈巧手和機器人”的專利。專利摘要顯示，本申請涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種靈巧手拇指、靈巧手和機器人，解決了具有3個自由度的靈巧手拇指無法同時兼顧關(guān)節(jié)解耦和尺寸的問題。值得一提的是，智元機器人在8月發(fā)布的新產(chǎn)品中靈巧手的自由度數(shù)達到19個，其中主動自由度由上一代的6個增加至12個。

今年上半年，星動紀(jì)元推出了自主研發(fā)的靈巧手Xhand，具有12個主動自由度，采用全驅(qū)動方案，指尖還配置觸覺傳感器。

Figure AI則在今年8月發(fā)布的第二代人形機器人Figure02，搭載了第四代機械手。根據(jù)其官網(wǎng)公開信息，F(xiàn)igure02的靈巧手擁有16個自由度，稱“具有與人類相當(dāng)?shù)呢?fù)載能力，可抓取25公斤物體”。

由OpenAI投資的初創(chuàng)企業(yè)1X Technologies（以下簡稱“1X”）在今年9月初推出了專為家庭設(shè)計使用的人形機器人NEO測試版，手部具有20個自由度，能夠舉起重量超過自身體重兩倍的物體。

　　國金證券此前發(fā)布研報表示，特斯拉第三代靈巧手相比于第二代的變化為：（1）手部增加了自由度，從11個提升到22個，從而對應(yīng)的電機數(shù)量將可能從原本的6個提升到13~17個；（2）驅(qū)動器裝載部位由手部改為手腕。

　　國金證券稱，基于功能性和長期目標(biāo)，靈巧手往人手方向發(fā)展是大勢所趨。以特斯拉靈巧手為例，該機構(gòu)分析了自由度增加帶來的產(chǎn)業(yè)鏈彈性環(huán)節(jié)：

驅(qū)動裝置上，預(yù)計空心杯電機和無刷有齒槽電機將成主流，假設(shè)單手用量約13~17個，當(dāng)前雙手價值量3.4~15.3萬元；

傳動裝置上，當(dāng)前處于腱繩向絲杠切換的關(guān)鍵時間點，假設(shè)單手用量13~17套，當(dāng)前雙手價值量為5.5~13萬元；

傳感器裝置上，觸覺傳感器是價值量最大環(huán)節(jié)，單手用量約5套，雙手價值量約1351元。