因时机器人发布新一代高自由度灵巧手产品RH5DG2系列

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5年交付100万台——这是“硅谷钢铁侠”马斯克在人形机器人量产立下的Flag,但近期困扰马斯克和特斯拉Optimus量产宏图的“卡点”,竟是一双可以胜任灵巧操作的仿生手,而这项技术正被中国机器人企业层层攻关。

过去一年,灵巧手行业百花齐放,产品形态从三指到五指、从低自由度到高自由度、从千元级到十万元级产品层出不穷。在资本热涌、产能澎湃、锣鼓喧天的同时,业界的“领头羊”们开始沉思,人形机器人到底需要什么样的一双手?

2025全年灵巧手交付量突破10000台的因时机器人,带着技术沉淀和应用巧思,在近期交出一份直击市场应用痛点的新品答卷。

13自由度极致集成

重不足千克、力可拔30公斤

12月18日,因时机器人正式发布了其新一代灵巧手产品RH5DG2(以下简称G2系列),这款五指灵巧手拥有13个主动自由度、18个关节,手掌宽度仅95mm,手指带有8组触觉传感器,还集成了温度、位置、力传感器,指尖重复定位精度达±0.2mm。

G2系列自重不足1KG,手部轻盈却蕴含着强劲动能,拇指指尖抓握力达20N,整手主动抓握力超过60N,最大被动负载可达30KG。

相比市场上采用腱绳传动的高自由度灵巧手,因时机器人G2系列采用尺寸进一步微型化、集成化的微型伺服电缸,实现了13个主动自由度,打破了业界对伺服电缸+连杆技术路线能否实现高自由度的质疑。

在极度紧凑的手部空间中,每增加一个自由度和关节,机械结构的复杂程度也指数型递增。

相比原有6自由度灵巧手,因时机器人G2系列的微型伺服电缸数量翻倍增至13个,同时将整手的尺寸控制在高216mm×宽95mm,相当于成年男子手部大小,在实现高自由度、高刚性的同时,将整手重量控制在990g,在同级高自由度灵巧手中处于领先位置。

“高性能、高稳定性、低成本”一直是机械结构中存在的“不可能三角”,如何在提升自由度、关节数量的同时,做到轻量化、小尺寸,还保有原来的稳定性和刚性?

因时机器人CMO房海南表示,主要归功于其微型伺服电缸产品的迭代,以及对驱动及传动路径的优化设计,在缩小体积、重量的同时,还保持了原有的高密度输出功率,保证四指1kg、拇指2kg的指尖抓握力,做到“轻而不弱”。

在“强劲”之外,“灵巧”和“智能”同样是G2系列尤为突出的特色标签。

G2系列的拇指拥有侧摆和大范围活动能力,可摆动范围覆盖60°-170°,食指和中指分别具备±15°的侧摆能力,能在有限空间中实现抓、捏、拧、提等多样化动作。

同时,基于人体结构仿生、多样灵巧操作、人形双臂适配的需求,智能感知能力的提升也是重中之重。除了手指的8组触觉传感器全覆盖之外,G2系列还配备了力传感器、温度传感器、位置传感器等,帮助“大脑”控制中枢获取更丰富的多模态感知信息。

在数据采集训练以及工业、商业场景中,更丰富的自由度、更高的稳定性、更灵敏的触觉和力控,可以让人形机器人完成更具挑战性的动作,因时机器人G2系列灵巧手,展示了与众不同的灵巧:如手机屏幕解锁、握笔文字书写、开保险箱、实验室采样、管道阀门拧紧、用镊子收纳微小螺钉、开包裹、穿针引线等。

在人形机器人应用之外,G2系列同样适用于双臂协作机器人、移动复合机器人,一方面,不到1kg的自重,带来能耗降低和稳定性提升的优势明显,另一方面,13自由度的精细装配和30kg的静态负载,绝佳适配于3C制造、科研教育、自动化、柔性制造等高要求领域。

值得一提的是,G2系列是因时机器人在2025年下半年以来发布的第二款新品,更新迭代的速度让人惊叹。G2内置了30多种动作库,覆盖抓、捏、托、按等高频操作,动作库来自大量真实应用场景,并支持采用多种控制模式,适配各大主流具身智能开发平台,零基础也能进行快速开发。

市场需要一只什么样的灵巧手?

高自由度灵巧手被视作仿生机器人走进人类世界的“最后一厘米”工程,但因价格昂贵、稳定性差、握力负载不足等成为人形机器人的“阿赫琉斯之踵”。

一方面,高自由度灵巧手用在医疗、工业、科研场景,结合大模型完成复杂场景的任务攻坚;另一方面,高自由度灵巧手的可靠性、耐用性依然面临严峻挑战,急需从“能用”向“好用”完成可靠性、易用性的跨越。

今年以来,人形机器人和灵巧手融资事件频发,各种围绕“手”的炫技Demo演示乱花迷人眼,不少上市公司跨界而来,势要在具身智能和灵巧操作领域闯出一片新天。

随着人形机器人、工业级双臂机器人的应用,灵巧手已从实验室走进数采中心,走向商业、工业、特种等应用场景验证,但一个不可否认的事实是,灵巧手行业依然处于初级发展阶段,在批量落地阶段,最容易暴露问题,也是解决问题的最佳时机。

因时机器人自2016年成立以来就致力于机器人微型核心零部件的研发,在6年前就率先展示了在灵巧手场景的灵活操作和创意应用。直到今天,因时机器人灵巧手累计出货量超过万台,早已走过了炫技的阶段,迈向更务实、更贴近用户需求的工程化商业落地阶段。

有终端企业直言:“现在的灵巧手已经不是灵不灵巧的问题,是耐不耐用的问题”,也有业内人士直言:“使用一个星期不坏的灵巧手就已经相当不错。”

回到前文提出的疑问,当前人形机器人行业到底需要什么样的灵巧手?

在因时机器人看来,持续运行的稳定性、符合场景应用需求的可靠性、更长的无故障工作时间,依然是灵巧手的首要标准。

因时机器人成立之初便瞄准了精密传动核心零部件领域,成为国内微型伺服电缸产品的开创者,并基于微型伺服电缸率先开发出中国首款商业化量产灵巧手,解决了灵巧手成本高和无法量产的难题。

得益于微型伺服电缸在工业、医疗等严苛生产环境的应用经验,因时机器人将这些宝贵的标准化、一致化经验也复用到灵巧手的研发制造上。因时机器人的灵巧手在出厂前要经过20多道标准严格测试,如高低温、盐雾、震动、抗冲击、寿命测试等。

因时机器人(深圳)总经理李茂松表示,灵巧手正加速从“理想的手”转变成“落地的手”,终端用户的关注度也从早期极度看重产品参数,向使用寿命、防护能力、通讯频率、响应速度、使用成本、易用性等层面转移。

在确保可靠性的同时,产品性能的系统化提升也是企业研发孜孜以求的目标。房海南表示,灵巧手的运行精度、负载能力、推拉力水平等每一项指标的提升,背后是对硬件、产品细节、装配工艺的极致追求和反复打磨。

在灵巧手的研发设计上,因时机器人一直采用模块化的设计思路,在增加自由度和可运动关节的同时,从硬件结构、骨架材料、装配工序、软件算法等层面优化,让其拥有更高的一致性和稳定性。

经历过成千上万次的装配、运行、故障反馈和持续优化,因时机器人的模块化已经从“结构拆分”进化到“工程体系”。

而模块化设计的另一个好处,在于后期维护的便利性,包括微型伺服电缸、触觉传感器等部件,都可以通过更换新部件,快速实现返工上岗,减少因故障导致的停工损失。

“以触觉传感器为例,只需拧下指背上的两颗螺钉,就能够轻松取下整个传感器模块,未来用户完全能够自己购买配件,自行完成更换操作。”房海南如是举例道。

量产交付破万台

“六边形战士”再进化

交付量是产品最有力的背书。

在市场竞争和商业化尚未明朗的2024年,因时机器人的灵巧手交付量已达到2000台,到2025年末更是突破10000台大关,位居行业首位。

基于产品工程化、批量交付能力和行业Know-How,因时机器人已经开发了5大系列、20余款不同型号的灵巧手产品矩阵,包括力量手、钢琴手、工业灵巧手等多个型号,在通用场景的基础上,让产品在特定场景下将性能进一步发挥。

同样让因时机器人感到自豪的是,其在微型伺服电缸领域近10年的技术积累,已经在机器人、锂电、3C、半导体、医疗器械等领域广泛应用落地。

微型伺服电缸内部集成了电机、减速器、丝杠、位置和力传感器以及伺服驱动,相当于要掌握所有零部件的全栈关键技术,成为“六边形战士”,并将技术融会贯通,集成在十几毫米的微型模块中,这个过程相当于把“大象”塞进“火柴盒”里,这也成为因时机器人的核心技术壁垒。

因时机器人全栈自研的微型伺服电缸,重复定位精度最高可达±0.002mm(±2μm),推拉力可覆盖20N-400N,形成了LA、LAS、LAF、LASF、BLA五大系列上百个型号标品,其电缸和灵巧手产品已进入宁德时代、智元机器人、宇树科技等头部企业供应链。

因时机器人产品矩阵

在产能方面,因时机器人透露,今年其灵巧手生产、装配基地一直处于100%满产状态,灵巧手产能已在有序进一步扩张。10月,因时机器人近7000平方米的北京总部投入运营,微型伺服电缸年产能已经达到每年10万套。

当前微型伺服电缸占灵巧手BOM成本约在70%-80%之间,随着技术进一步收敛和行业新进入者的增加,未来有望进一步降本。

面对行业新进入者涌现,因时机器人表示,机器人产业链足够长、足够深,灵巧手和机器人行业的繁荣并不能只靠一种技术路线或方案就能覆盖,也期待更多供应链企业的合作。

从微型伺服电缸的开创者,到灵巧手行业大规模商业化落地的领跑者,在成立10年不到的时间,因时机器人已形成鲜明的“双轮驱动”,在灵巧操作和精密制造描绘了商业版图,以极致工艺和匠心迭代,与千万从业者携手攻克机器人行业的“阿赫琉斯之锺”,让灵巧操作尽在“掌握”。

 

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