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距離2020年高工年會還有
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撰文 | 歌者
隨著機械臂技術及應用的成熟，機器人換人的瓶頸不再僅僅局限於ROI，更多時候取決於機器人是否能夠真正替代人，和人類一樣柔性地完成工作。而在機械臂仿人發展過程中，如何讓機械臂末端執行像人的手一樣靈活，成為機器人研究的熱門方向。
具有多種感知功能的擬人化靈巧手，將進一步協助機器人進一步開拓市場。
近年來，越來越多的企業開始進入到靈巧手領域精耕，市面上各種類型的靈巧手層出不窮，它們或是靈活程度讓人驚嘆，或是價格「親民」，逐漸形成了自己專屬「style」。
先行一步的國際廠商
德國雄克
雄克成立於1945年，作為全球領先的精密夾持工具和抓取系統供應商，雄克的產品線十分豐富。其推出的五指靈巧手，內設9個驅動部件，採用高度仿生設計，高度集成化，優化後的高效9 x DoA (Degree of Actuation) 設計，能夠實現絕大部分人手的運動，且支持ROS平臺。
Robotiq
Robotiq公司成立於2008年，是加拿大拉瓦爾大學（Laval University）的子公司。2018年12月，Robotiq宣布了其首筆機構融資—來自波士頓風險投資公司Battery Ventures的3100萬加元（合2300萬美元）融資。
Robotiq生產的靈巧手，可用於在裝配線上拾取和放置零部件或產品。因為較早配合UR機械臂做配套應用，技術相對成熟，在科研領域和工業上都有大量應用。目前Robotiq靈巧手有三種型號，Hand-E、Robotiq二指夾持器、三指夾持器，其中二指夾持器有兩種夾持行程85mm、140mm，夾持負載基本在1Kg左右；三指產品就更加高端了，7自由度不輸於機械臂，當然價格定位也較為高端。
Shadow Robot
Shadow Robot位於英國，其靈巧手一共擁有24個自由度，其中20個由電機驅動，4個欠驅動。這24個自由度每一個都有與人類相近的運動範圍，允許其做出與人手類似的動作。
它還具備了129個內置傳感器，可以對環境進行觸覺感應。這也就意味著，當你帶上觸覺手套，操控靈巧手進行動作時，手套能夠將靈巧手受到的力反饋回來，讓你能夠輕易地掌握力的大小、方向和距離。
乘風破浪的國產廠商
鈞舵機器人
鈞舵機器人成立於2018年，其創始人介黨陽很早就關注到了國內「有臂無手」這一現狀。介黨陽介紹，靈巧手主要解決的單一場景下多個目標連續抓取的問題，可廣泛應用於無人分揀領域。
2016年至今，鈞舵機器人陸續推出5kg級負載的JQ3-5三指工業靈巧手、2kg級JQ3-2三指靈巧手，它們適用於所有的協作機器人，以及不同類型的低負載的工業機械臂。工業級靈巧手最大的特點在它的於靈活性，其次是性能穩定可靠。為此，鈞舵機器人產品經歷了三輪大的迭代升級，為打磨工藝細節，設計圖紙上一年內更改了40多版。」
2020年，鈞舵機器人推出的第一款真正意義上的工業級靈巧手小批量量產。同年9月，鈞舵機器人完成由邦盛資本、正軒資本共同投資的近2000萬的A輪融資。本輪資金主要用於產品量產、加強人才梯隊建設及加快市場推廣。在開發工業級靈巧手的同時，鈞舵機器人已同步開發另一個產品方向——機器人「夾爪」。
大寰機器人
大寰機器人成立於2016年，其核心團隊來源於倫敦大學國王學院，在實驗室積累了靈巧手設計、驅動控制、抓取規劃等關鍵技術，並完成了多個機器人手歐盟項目。項目回國落地後，為了使夾爪更穩定、性能更好、更易於量產並具備更高性價比，研發團隊對靈巧手的相應技術做「減法」，自主完成了結構、驅動、控制所有核心部分的研發設計，進而針對不同應用領域，2018-2019年大寰機器人相繼誕生了AG-95L、AG-95、AG-145、DH-3多款兩指/三指大行程機器人夾爪/靈巧手等。
此後大寰產品不斷迭代更新，2020年，大寰機器人發布了具備高防護等級、高度集成的PGC/CGC系列兩指與三指平行協作電爪，以及PGE、PGI、RGI 、PGS等十餘款針對不同機器人應用及自動化行業應用的電動夾爪產品。大寰協作系列電爪，與目前市面上所有主流品牌協作機器人均具有官方適配的即插即用功能，在汽車、電子、鋰電、醫療、珠寶、新零售等多個行業中，具有廣泛應用。
知行機器人
知行機器人成立於2018年，作為國內末端執行器的代表型初創企業之一，其核心研發成員均來自於英國帝國理工學院、謝菲爾德大學等，團隊多人具有海外留學背景，在人工智慧、工業設計、精密製造、嵌入式開發等領域有著非常豐富的經驗。
目前，兩指和三指末端執行器是知行機器人的主要產品，並已註冊商標為「知行手」。知行機器人兩指末端執行器的最大特點是模塊化部件，微小物體精確力控抓取和智能位置和力反饋，適用於更廣泛的、不同材質和形狀物體的自適應柔性抓取力。此外，其三指末端執行器可以根據應用需求調整抓取力，實現對不同類型和尺寸物體的位置自適應抓取。三指獨立動作可實現不規則物體的力自適應精準抓取，靈活性更高。
因時機器人
因時機器人成立於2016年，專業從事伺服電動推桿和末端執行器研發、生產及銷售，產品主要應用於機器人、生物醫療、工業自動化和教育科研等領域。
因時機器人CEO蔡穎鵬認為，在靈巧手市場上，因時機器人具有核心零部件自主研發；傳動機構、傳感器和控制算法；成本控制等三方面的優勢，以應對國際、國內廠商的雙重競爭。
其中，因時機器人仿人五指靈巧手採用創新型直線驅動設計，具有6個自由度和12個運動關節，結合力位混合控制算法，可以模擬人手實現精準的抓取操作。其中，因時機器人RH56DF3系列抓握力大，速度適中，適用於機器人或假肢的抓取操作，且支持ROS，可提供ROS插件。
藍胖子
藍胖子成立於2014年，公司旨在運用計算機視覺、運動規劃、移動及多機協作、深度學習、時空優化算法等人工智慧和機器人技術，為客戶提供包裹分揀、運輸、碼垛、裝載規劃等多個環節的解決方案。
藍胖子研發的DoraHand多指靈巧手，可應用於機器人靈巧操作及多種類物品的複雜抓取場景，採用特殊的傳感器設計，結合多自由度配置，既能適應絕大部分物體的抓取需求，又能降低靈巧手成本，從而推廣其在科研、工業、服務等領域的應用。
憑藉模塊化、高靈敏性、高靈巧性的核心優勢，藍胖子DoraHand多指靈巧手獲得2020中國設計智造大賽銀獎。
結語
四五年前，要給機器人安上一雙靈巧手是非常「奢侈」的，由於依賴國外進口，其價格動輒數十萬，國產面臨「有臂無手」的窘境。隨著越來越多的國內廠商入局，這一局面才得到緩解，靈巧手的價格降到萬元，甚至逼近千元級別。
由於靈巧手產品技術成熟和成本下降，市場應用也逐漸打開局面，如靈巧手在科研教育領域的應用，目前屬於熱門應用；其次是服務機器人領域，也開始使用靈巧手並逐步放量；在醫療康復領域，殘疾人使用的假肢也是一個剛需市場。
雖然市場前景可期，但靈巧手目前的實際應用數量仍然有限。一方面產品本身在靈活性、安全性、傳感等技術指標上要求較高；其次在將前沿技術轉化為產品力的過程中，如何貼近市場需求、平衡ROI、為客戶真正創造價值也成為靈巧手落地的主要挑戰。
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