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于ROI，更多時候取決于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(fā)展過程中，如何讓機械臂末端執(zhí)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(xié)助機器人進一步開拓市場。 近年來，越來越多的企業(yè)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 雄克成立于1945年，作為全球領先的精密夾持工具和抓取系統(tǒng)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，采用高度仿生設計，高度集成化，優(yōu)化后的高效9 x DoA (Degree of Actuation) 設計，能夠實現(xiàn)絕大部分人手的運動，且支持ROS平臺。

? Robotiq Robotiq公司成立于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，可用于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(yè)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自由度不輸于機械臂，當然價格定位也較為高端。 ? Shadow Robot Shadow Robot位于英國，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范圍，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(huán)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 鈞舵機器人成立于2018年，其創(chuàng)始人介黨陽很早就關注到了國內“有臂無手”這一現(xiàn)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(xù)抓取的問題，可廣泛應用于無人分揀領域。

2016年至今，鈞舵機器人陸續(xù)推出5kg級負載的JQ3-5三指工業(yè)靈巧手、2kg級JQ3-2三指靈巧手，它們適用于所有的協(xié)作機器人，以及不同類型的低負載的工業(yè)機械臂。工業(yè)級靈巧手最大的特點在它的于靈活性，其次是性能穩(wěn)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(jié)，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(yè)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。本輪資金主要用于產品量產、加強人才梯隊建設及加快市場推廣。在開發(fā)工業(yè)級靈巧手的同時，鈞舵機器人已同步開發(fā)另一個產品方向——機器人“夾爪”。 ? 大寰機器人 大寰機器人成立于2016年，其核心團隊來源于倫敦大學國王學院，在實驗室積累了靈巧手設計、驅動控制、抓取規(guī)劃等關鍵技術，并完成了多個機器人手歐盟項目。項目回國落地后，為了使夾爪更穩(wěn)定、性能更好、更易于量產并具備更高性價比，研發(fā)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(fā)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。

此后大寰產品不斷迭代更新，2020年，大寰機器人發(fā)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(xié)作電爪，以及PGE、PGI、RGI 、PGS等十余款針對不同機器人應用及自動化行業(yè)應用的電動夾爪產品。大寰協(xié)作系列電爪，與目前市面上所有主流品牌協(xié)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(yī)療、珠寶、新零售等多個行業(yè)中，具有廣泛應用。

? 知行機器人

知行機器人成立于2018年，作為國內末端執(zhí)行器的代表型初創(chuàng)企業(yè)之一，其核心研發(fā)成員均來自于英國帝國理工學院、謝菲爾德大學等，團隊多人具有海外留學背景，在人工智能、工業(yè)設計、精密制造、嵌入式開發(fā)等領域有著非常豐富的經驗。

目前，兩指和三指末端執(zhí)行器是知行機器人的主要產品，并已注冊商標為“知行手”。知行機器人兩指末端執(zhí)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，適用于更廣泛的、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(zhí)行器可以根據(jù)應用需求調整抓取力，實現(xiàn)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(xiàn)不規(guī)則物體的力自適應精準抓取，靈活性更高。

? 因時機器人 因時機器人成立于2016年，專業(yè)從事伺服電動推桿和末端執(zhí)行器研發(fā)、生產及銷售，產品主要應用于機器人、生物醫(yī)療、工業(yè)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(fā)；傳動機構、傳感器和控制算法；成本控制等三方面的優(yōu)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采用創(chuàng)新型直線驅動設計，具有6個自由度和12個運動關節(jié)，結合力位混合控制算法，可以模擬人手實現(xiàn)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，適用于機器人或假肢的抓取操作，且支持ROS，可提供ROS插件。 ? 藍胖子 藍胖子成立于2014年，公司旨在運用計算機視覺、運動規(guī)劃、移動及多機協(xié)作、深度學習、時空優(yōu)化算法等人工智能和機器人技術，為客戶提供包裹分揀、運輸、碼垛、裝載規(guī)劃等多個環(huán)節(jié)的解決方案。

藍胖子研發(fā)的DoraHand多指靈巧手，可應用于機器人靈巧操作及多種類物品的復雜抓取場景，采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(yè)、服務等領域的應用。 憑借模塊化、高靈敏性、高靈巧性的核心優(yōu)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，由于依賴國外進口，其價格動輒數(shù)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。 由于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，目前屬于熱門應用；其次是服務機器人領域，也開始使用靈巧手并逐步放量；在醫(yī)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(shù)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(chuàng)造價值也成為靈巧手落地的主要挑戰(zhàn)。

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