多种感知功能的拟人化灵巧手，将进一步协助机器人进一步开拓市场

随着机械臂技术及应用的成熟，机器人换人的瓶颈不再仅仅局限于ROI，更多时候取决于机器人是否能够真正替代人，和人类一样柔性地完成工作。而在机械臂仿人发展过程中，如何让机械臂末端执行像人的手一样灵活，成为机器人研究的热门方向。   具有多种感知功能的拟人化灵巧手，将进一步协助机器人进一步开拓市场。   近年来，越来越多的企业开始进入到灵巧手领域精耕，市面上各种类型的灵巧手层出不穷，它们或是灵活程度让人惊叹，或是价格“亲民”，逐渐形成了自己专属“style”。      

先行一步的国际厂商

▐ 德国雄克    雄克成立于1945年，作为全球领先的精密夹持工具和抓取系统供应商，雄克的产品线十分丰富。其推出的五指灵巧手，内设9个驱动部件，采用高度仿生设计，高度集成化，优化后的高效9 x DoA (Degree of Actuation) 设计，能够实现绝大部分人手的运动，且支持ROS平台。 

▐ Robotiq  Robotiq公司成立于2008年，是加拿大拉瓦尔大学（Laval University）的子公司。2018年12月，Robotiq宣布了其首笔机构融资—来自波士顿风险投资公司Battery Ventures的3100万加元（合2300万美元）融资。

Robotiq生产的灵巧手，可用于在装配线上拾取和放置零部件或产品。因为较早配合UR机械臂做配套应用，技术相对成熟，在科研领域和工业上都有大量应用。目前Robotiq灵巧手有三种型号，Hand-E、Robotiq二指夹持器、三指夹持器，其中二指夹持器有两种夹持行程85mm、140mm，夹持负载基本在1Kg左右；三指产品就更加高端了，7自由度不输于机械臂，当然价格定位也较为高端。      ▐ Shadow Robot  Shadow Robot位于英国，其灵巧手一共拥有24个自由度，其中20个由电机驱动，4个欠驱动。这24个自由度每一个都有与人类相近的运动范围，允许其做出与人手类似的动作。

  它还具备了129个内置传感器，可以对环境进行触觉感应。这也就意味着，当你带上触觉手套，操控灵巧手进行动作时，手套能够将灵巧手受到的力反馈回来，让你能够轻易地掌握力的大小、方向和距离。      

乘风破浪的国产厂商

▐ 钧舵机器人  钧舵机器人成立于2018年，其创始人介党阳很早就关注到了国内“有臂无手”这一现状。介党阳介绍，灵巧手主要解决的单一场景下多个目标连续抓取的问题，可广泛应用于无人分拣领域。

  2016年至今，钧舵机器人陆续推出5kg级负载的JQ3-5三指工业灵巧手、2kg级JQ3-2三指灵巧手，它们适用于所有的协作机器人，以及不同类型的低负载的工业机械臂。工业级灵巧手最大的特点在它的于灵活性，其次是性能稳定可靠。为此，钧舵机器人产品经历了三轮大的迭代升级，为打磨工艺细节，设计图纸上一年内更改了40多版。”   2020年，钧舵机器人推出的第一款真正意义上的工业级灵巧手小批量量产。同年9月，钧舵机器人完成由邦盛资本、正轩资本共同投资的近2000万的A轮融资。本轮资金主要用于产品量产、加强人才梯队建设及加快市场推广。在开发工业级灵巧手的同时，钧舵机器人已同步开发另一个产品方向——机器人“夹爪”。  ▐ 大寰机器人  大寰机器人成立于2016年，其核心团队来源于伦敦大学国王学院，在实验室积累了灵巧手设计、驱动控制、抓取规划等关键技术，并完成了多个机器人手欧盟项目。项目回国落地后，为了使夹爪更稳定、性能更好、更易于量产并具备更高性价比，研发团队对灵巧手的相应技术做“减法”，自主完成了结构、驱动、控制所有核心部分的研发设计，进而针对不同应用领域，2018-2019年大寰机器人相继诞生了AG-95L、AG-95、AG-145、DH-3多款两指/三指大行程机器人夹爪/灵巧手等。  

  此后大寰产品不断迭代更新，2020年，大寰机器人发布了具备高防护等级、高度集成的PGC/CGC系列两指与三指平行协作电爪，以及PGE、PGI、RGI 、PGS等十余款针对不同机器人应用及自动化行业应用的电动夹爪产品。大寰协作系列电爪，与目前市面上所有主流品牌协作机器人均具有官方适配的即插即用功能，在汽车、电子、锂电、医疗、珠宝、新零售等多个行业中，具有广泛应用。  

▐ 知行机器人

知行机器人成立于2018年，作为国内末端执行器的代表型初创企业之一，其核心研发成员均来自于英国帝国理工学院、谢菲尔德大学等，团队多人具有海外留学背景，在人工智能、工业设计、精密制造、嵌入式开发等领域有着非常丰富的经验。

目前，两指和三指末端执行器是知行机器人的主要产品，并已注册商标为“知行手”。知行机器人两指末端执行器的最大特点是模块化部件，微小物体精确力控抓取和智能位置和力反馈，适用于更广泛的、不同材质和形状物体的自适应柔性抓取力。此外，其三指末端执行器可以根据应用需求调整抓取力，实现对不同类型和尺寸物体的位置自适应抓取。三指独立动作可实现不规则物体的力自适应精准抓取，灵活性更高。

▐ 因时机器人  因时机器人成立于2016年，专业从事伺服电动推杆和末端执行器研发、生产及销售，产品主要应用于机器人、生物医疗、工业自动化和教育科研等领域。   因时机器人CEO蔡颖鹏认为，在灵巧手市场上，因时机器人具有核心零部件自主研发；传动机构、传感器和控制算法；成本控制等三方面的优势，以应对国际、国内厂商的双重竞争。  

其中，因时机器人仿人五指灵巧手采用创新型直线驱动设计，具有6个自由度和12个运动关节，结合力位混合控制算法，可以模拟人手实现精准的抓取操作。其中，因时机器人RH56DF3系列抓握力大，速度适中，适用于机器人或假肢的抓取操作，且支持ROS，可提供ROS插件。  ▐ 蓝胖子  蓝胖子成立于2014年，公司旨在运用计算机视觉、运动规划、移动及多机协作、深度学习、时空优化算法等人工智能和机器人技术，为客户提供包裹分拣、运输、码垛、装载规划等多个环节的解决方案。

 蓝胖子研发的DoraHand多指灵巧手，可应用于机器人灵巧操作及多种类物品的复杂抓取场景，采用特殊的传感器设计，结合多自由度配置，既能适应绝大部分物体的抓取需求，又能降低灵巧手成本，从而推广其在科研、工业、服务等领域的应用。  凭借模块化、高灵敏性、高灵巧性的核心优势，蓝胖子DoraHand多指灵巧手获得2020中国设计智造大赛银奖。      

结语

四五年前，要给机器人安上一双灵巧手是非常“奢侈”的，由于依赖国外进口，其价格动辄数十万，国产面临“有臂无手”的窘境。随着越来越多的国内厂商入局，这一局面才得到缓解，灵巧手的价格降到万元，甚至逼近千元级别。      由于灵巧手产品技术成熟和成本下降，市场应用也逐渐打开局面，如灵巧手在科研教育领域的应用，目前属于热门应用；其次是服务机器人领域，也开始使用灵巧手并逐步放量；在医疗康复领域，残疾人使用的假肢也是一个刚需市场。   虽然市场前景可期，但灵巧手目前的实际应用数量仍然有限。一方面产品本身在灵活性、安全性、传感等技术指标上要求较高；其次在将前沿技术转化为产品力的过程中，如何贴近市场需求、平衡ROI、为客户真正创造价值也成为灵巧手落地的主要挑战。        

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