本文由半導體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）綜合

被靈巧手困住的機器人。

埃隆·馬斯克于 2021 年 8 月發(fā)布了 Optimus，這是一款通用的雙足人形機器人，旨在執(zhí)行對人類來說不安全、重復或繁瑣的任務。

埃隆·馬斯克長期以來一直大力宣傳特斯拉的 Optimus 機器人，稱其是一項具有變革潛力的技術(shù)，能夠超越特斯拉的電動汽車業(yè)務，并推動該公司估值達到數(shù)萬億美元。該機器人原定于今年晚些時候投產(chǎn)，但據(jù)報道，由于嚴重的設計挑戰(zhàn)，目前已被推遲。

據(jù)報道，由于 Optimus 機器人手部設計存在問題，特斯拉正在縮減今年生產(chǎn)數(shù)千臺 Optimus 機器人的計劃。知情人士稱，工程師們難以打造出類似人類的靈巧手，導致生產(chǎn)暫時停止。

內(nèi)部人士指出，特斯拉已經(jīng)積累了大量缺少手部和前臂的 Optimus 模型，目前尚不清楚工程師何時能完成這些尚未完成的模型并準備發(fā)貨。馬斯克在播客中證實了這些問題，但沒有透露最終推出的具體時間表。

特斯拉于去年夏天首次發(fā)現(xiàn)這些問題，并大幅降低了原定的生產(chǎn)目標。在發(fā)現(xiàn)更多故障后，該公司暫停了量產(chǎn)，并重新分配資源以應對挑戰(zhàn)并實施其他改進措施。

該公司最初的目標是在年底前至少生產(chǎn)5000臺Optimus，但遭到工程師們的反對，他們認為這個目標不切實際。之后，該公司將2025年剩余時間內(nèi)的目標產(chǎn)量修改為2000臺。

機器人手部和手臂的設計問題由來已久。今年早些時候，埃隆·馬斯克在采訪中公開承認了這些挑戰(zhàn)，并強調(diào)實現(xiàn)類似人類手部的靈活性是設計過程中最困難的部分。

盡管面臨硬件挑戰(zhàn)，馬斯克仍然對 Optimus 項目的未來持樂觀態(tài)度。他最近在X上發(fā)布了一段視頻，展示了這個類人機器人學習功夫。特斯拉 Optimus 官方賬號分享的另一段視頻顯示，在迪士尼電影《創(chuàng)：戰(zhàn)神》全球首映的紅毯上， Optimus 與演員杰瑞德·萊托一起練習功夫動作。

靈巧手——人形機器人重要環(huán)節(jié)

靈巧手被視作人形機器人多代際更迭中最受益的核心環(huán)節(jié)，當前靈巧手占Optimus二代成本約17%，市場空間廣闊。

靈巧手是直接安裝在手腕上、用于夾持工件或完成規(guī)定操作的機構(gòu)，但其技術(shù)要求遠超普通工業(yè)機械手——后者自由度少、結(jié)構(gòu)簡單且易于控制，而類人化設計的靈巧手對控制精度與靈活性的要求極為嚴苛。目前仿人機器人末端執(zhí)行器主要分為柔性手與仿生多指靈巧手，其中靈巧手是模擬人類手部功能的高自由度機械裝置，集成了抓取、操作、感知等多重能力。

靈巧手最核心的部分在于它的機械和結(jié)構(gòu)設計，可分為結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動方式、傳動方式、感知方式和材料等多方面。當前，靈巧手行業(yè)還未形成統(tǒng)一的技術(shù)標準，多家技術(shù)路線并存，對于哪一種技術(shù)路線更有優(yōu)勢尚無定論，技術(shù)路線不同重點體現(xiàn)在最關(guān)鍵的三大部件上——驅(qū)動方式、傳動方式和傳感器。

數(shù)據(jù)來源：Shadow Robot官網(wǎng)，Robotics and Computer-integrated Manufacturing，東吳證券研究所

驅(qū)動模塊：機器人靈巧手結(jié)構(gòu)緊湊，需要在有限的空間中集成多個電機，從而實現(xiàn)多個指關(guān)節(jié)的靈活度，而扭矩的大小又決定了手指關(guān)節(jié)的抓握力度，因此高功率密度（有限體積內(nèi)提高輸出功率）的電機應為靈巧手驅(qū)動單元的優(yōu)選。

電機驅(qū)動是目前靈巧手主流的驅(qū)動方案，空心杯電機、無刷直流電機、無框力矩電機均有應用，目前空心杯電機為主流方案。

減速模塊：減速器在傳動系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用，它將電機的高轉(zhuǎn)速低扭矩輸出轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速高扭矩輸出，以驅(qū)動更大的終端負載。主要包括行星減速器和諧波減速器，目前行星減速器為主流方案。

傳動模塊：若電機直驅(qū)動則僅需減速器，非直驅(qū)方案傳動方案包括微型絲杠或蝸輪蝸桿（將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線）搭配腱繩或連桿（將直線運動傳遞至關(guān)節(jié)），目前微型滾珠絲杠+腱繩為主流方案。

傳感器：觸覺對靈巧手實現(xiàn)商業(yè)化落地至關(guān)重要：精準的力控是靈巧手商業(yè)化落地的基礎，觸覺傳感器可實時檢測接觸力、壓力分布和剪切力，幫助靈巧手調(diào)整抓握力度，提高抓取的成功率和穩(wěn)定性。

*聲明：本文系原作者創(chuàng)作。文章內(nèi)容系其個人觀點，我方轉(zhuǎn)載僅為分享與討論，不代表我方贊成或認同，如有異議，請聯(lián)系后臺。