◎ 灵巧手,产品逻辑开始变化。
△ 撰文:董志洋
灵巧手行业正在出现一个反直觉的变化:产品越多,越难找到一只“标准手”。
五指仿生结构仍在增加主动自由度、触觉密度和控制频率,三指手开始进入仓储物流,四指手重新排列手指,可重构手掌则把掌部也变成活动结构。
这些产品都叫灵巧手,解决的却不是同一种任务。
五根手指方便机器人使用人类工具,也容易承接真人演示数据。到了工业现场,工件尺寸、负载和节拍更加具体,机器人未必需要完整复刻人手。
灵巧手的产品逻辑开始变化。
除了控制多少关节,企业还要决定这些关节应该组成一只怎样的手。
01.
五指灵巧手在「分化」
五指,依然是灵巧手的重要路线。
人类使用的工具、把手和容器大多按照人手设计,五指结构可以直接适应这些设施,也能为未知任务保留更多握姿。
但五指灵巧手内部,技术路线依旧在分化。
作为直驱路线的典型代表,Sharpa的Wave仿人灵巧手,产品形态和尺寸接近人手,拥有22个主动自由度,并配备视触觉感知能力。
最近,搭载这双手的Sharpa机器人更是直接使用DQ门店内原有的设备、原料和工具,自主完成奥利奥暴风雪从点单、制作到交付的完整流程。
此外,曦诺未来在WRC上发布的Prima 1同样采用全关节直驱,拥有22个主动自由度,整手重量约850克,完整开合时间为0.08秒,控制频率达到1000赫兹,单指指尖力不低于15牛。
临界点在ICRA发布的OmniHand 3 Ultra-M拥有20个主动自由度,重量约630克。产品在指尖配置微型视觉触觉传感器,并在掌面布置三百多个三维触觉点。
直驱缩短了驱动单元与关节之间的传动链路。电机、传感器、控制器和结构件都要进入接近人手大小的空间,产品团队需要同时处理末端重量、内部布置和运行发热。
腱绳路线仍在继续提高自由度和触觉覆盖。
章鱼动力最新发布的OctoH-Hand将20自由度灵巧手与3自由度前臂组合在一起,手部采用腱绳驱动,并布置超过1900个触觉感知单元;灵巧智能DexHand021 Pro采用腕手一体化双腱绳结构,拥有22个自由度和400个力感知点。
而混合驱动产品则在不同关节之间分配直驱和腱绳结构。比如曦诺未来Flex 2拥有23个自由度,其中19个为主动自由度、4个为被动自由度,整手重量低于400克,单指指尖力超过20牛。
同样是五指,企业已经在直驱、混驱和腱绳之间作出不同选择。
五指只是外形,真正拉开产品差异的,是力量、速度、触觉、重量和维护方式。
02.
手型开始跟着任务变化
五指适合操作按人手设计的工具和设施,工业机器人面对的却不只有人类工具。物料搬运、仓储分拣、机床上下料和精密制造,需要的抓握范围、力量和动作速度并不相同。
波士顿动力的产品版Atlas采用三指手,主要面向工业环境中的物料操作;Tacta Systems推出的Tacta Hand同样只有三根手指,却配置15个独立驱动关节,并集成触觉感知和技能采集系统。

减少手指并不意味着放弃灵巧操作,而是围绕目标任务重新分配关节、驱动和结构空间。
手指数量之外,固定构型也开始“松动”。
固定五指手可以调整关节角度,手掌宽度和手指排列却基本不变。机器人面对尺寸差异较大的物体时,单靠弯曲手指,未必能找到合适的接触位置。部分产品开始改变手掌结构、手指间距和关键手指的位置。
复旦大学与香港理工大学团队提出的Bricard可重构手掌,使用三重对称Bricard连杆调整掌部结构。手掌可以在收缩、半收缩和展开状态间变化,手指之间的距离与朝向也随之改变,以适应不同形状和尺寸的物体。
大寰机器人UDH-3-7把构型变化集中在拇指上。这款三指灵巧手拥有7个主动自由度,拇指可以在180度范围内侧摆,在对心抓取和三指并排协同之间切换位置。
WAIC 2026期间,UDH-3-7搭载于7台极智嘉通用人形机器人,完成料框搬运,以及香蕉、毛绒玩偶、毛巾和袋装食品分拣。
搬运料框时,食指和中指承担提拉,拇指从侧面扣住料框;面对软硬和形状不同的商品,拇指改变位置,三根手指重新组成抓握姿态。UDH-3-7整手重量约900克,最大提拉负载达到15千克。
此外,知行机器人的“束巧”灵巧手采用绳驱结构,五根手指可以独立控制,并能在操作过程中改变手指构型,在左手和右手形态之间切换。同一套硬件可以根据安装位置和操作方向改变手型,不再固定为一只左手或右手。
TESOLLO DG-4F采用四指、18自由度结构,可以形成左手式、右手式和夹爪式构型。产品还支持指尖夹持、全指包络,以及选择部分手指参与的精细抓取模式。手指数量保持不变,排列方式和参与动作的手指组合则根据任务变化。
Handroid把重构范围扩大到整副身体。它高0.33米、重2.05千克,使用同一套27自由度机电系统组成灵巧手或桌面人形机器人。原本属于手指的关节模块,在另一种形态下可以组成头部、双臂和双腿。
可变构没有统一的机械形式,有的产品移动拇指,有的改变手掌宽度,有的重新排列手指,还有的直接改变整套机电系统的用途。
灵巧手,正在离开固定的人手模板。
最近,黑漫科技与乐聚机器人联合开发的“大圣1”选择了另一种做法:以四指和11个主动自由度为基础,在灵巧手、对指、大行程和四指等操作模式之间切换,把构型变化用于精细操作、异形件抓取和重载搬运。
03.
如何把四种构型放进一只手?
作为一款工业级可变构灵巧手,“大圣1”采用四指、11个主动自由度设计,整手重量约1000克。
选择四指,不等于认定四指比五指更好。
三指结构紧凑,容易形成稳定包络;五指结构拥有更多对指关系,适合人类工具和开放任务;四指可以保留多点接触,也能分成两组形成对向夹持。
而“大圣1”选择的四指结构,是为了让同一只手能够切换多种抓法,适应不同的工业任务。
具体来看,“大圣1”的灵巧手模式保留多指、多关节协同能力。
四根手指可以从不同方向接近物体,根据物体表面调整接触位置,用于指尖操作、精细抓取和复杂形状物体。
这类动作需要各个手指保持一定的独立性。面对较小零件时,机器人可以选择部分手指完成捏取;遇到形状不规则的对象,多根手指则可以从不同方向建立接触。
对指模式将四根手指组成相对布置的两组接触结构。
与平行两指夹爪相比,多根手指可以增加接触位置;与固定仿生手相比,两组手指又能形成更直接的对向夹持。该模式主要面向多品类异形物料抓取和搬运。
大行程模式继续拉开两组手指之间的距离,手部形态开始接近工业夹爪。
固定仿生手的掌宽接近人手,能够覆盖的物体尺寸也受到结构限制。“大圣1”在大行程模式下调整手指位置,用于重载、大尺寸物料搬运和标准化物料抓取。
四指模式则根据任务重新安排四根手指的接触和承力位置,面向柔性制造、混线生产和大夹持力捏取。
同一条产线可能出现不同尺寸和形状的工件,固定夹爪通常需要更换指尖、工装或整套末端,“大圣1”希望通过构型变化完成一部分适配。
灵巧手模式处理精细动作,对指模式覆盖异形件,大行程模式扩大抓取范围,四指模式承担更稳定的夹持。
四种构型对应的是四套不同的手指空间关系,机器人改变的不只是动作轨迹,还包括接触物体的方向、手指间距和承力位置。
根据黑漫公布的参数,“大圣1”单指指尖力不低于18N,单手勾握负载不低于24kg。产品重复定位精度不高于0.03mm,最大抓握行程约15cm,控制频率不低于100Hz。
四指产品,同样存在分化。
比如TESOLLO DG-4F配置18个自由度,重点保留四根手指的独立运动与多种抓取模式;
帕西尼DexH13 Gen2采用四指、13个主动自由度,加入1140个触觉单元和800万像素手眼相机,侧重视觉、触觉和精细操作。
“大圣1”使用11个主动自由度,把更多产品重点放在构型变化、抓取行程和工业承力上。
三款产品都有四根手指,能力组合并不相同。
“大圣1”面向多品种物料抓取、重物搬运、柔性产线和精细装配。而与乐聚联合开发,使“大圣1”从产品阶段就要考虑人形机器人和机械臂的安装、供电、通信及控制适配。
它的供电范围为24~80V,峰值功率约180W,通信接口根据配置支持RS485或CAN FD。
值得一提的是,黑漫此前推出的WA100采用固定式工业末端结构,强调IP68防护,面向水下等特殊环境。水下作业首先处理密封、防腐蚀和运行稳定性,混线生产则更关心抓取范围、负载和工件变化。
从WA100到“大圣1”,黑漫没有让同一种仿生结构覆盖所有场景,而是先看机器人要进入什么环境、处理什么物体,再确定末端形态。
04.
构型变化还要进入训练系统
一只手能够形成四种构型,控制系统也要理解这些变化。
固定手型只需要在确定的关节结构上生成动作,“大圣1”还要让不同构型进入机器人模型,使算法知道各个关节的位置、运动范围和相互关系。
“大圣1”提供Python和C++ SDK,支持关节级独立控制、运动参数配置和状态读取。系统可以获取关节位置、电流等信息,用于控制、调试和动作记录。
标准URDF模型负责描述“大圣1”的结构和关节关系。开发者可以将它接入机器人本体,进行运动学分析和整机集成。
“大圣1”支持MuJoCo仿真,也可以根据机器人模型适配Isaac Sim和Isaac Lab。团队可以先在虚拟环境中测试抓取动作、运动规划和控制算法,再把策略部署到真实硬件。
黑漫为“大圣1”设计的研究流程从示范和遥操作开始。
操作者通过VR或动作捕捉设备提供手部动作,系统将人的操作映射到“大圣1”,同时记录关节动作和机器人状态。数据经过整理、时间对齐和质量检查后,可以用于模仿学习、强化学习和VLA模型研究。
训练完成的策略先进入仿真或真机环境,验证动作、控制性能和任务结果,再通过控制接口接入真实“大圣1”。
动作回放工具可以复现已经记录的关节指令,用于系统调试、重复实验和算法比较。触觉传感器属于可选配置,项目可以根据任务增加接触信息,再与视觉和关节状态结合。
从控制接口到仿真,从示范采集到真机部署,“大圣1”已经不只是一个装在手腕末端的机械结构,它还要进入机器人的数据链路和训练流程。
黑漫为产品提供上位机、SDK、URDF模型、控制文档和数据工具,也提供安装、接线、通信配置、平台联调及基础培训。对整机厂和研发团队而言,这些环节会直接影响一只手接入机器人所需的时间。
同样的变化也出现在其他企业。
Tacta Systems将灵巧手、数据手套、技能采集系统和操作模型放进一套产品;章鱼动力为OctoH-Hand配置遥操作设备与训练平台;曦诺未来为Prima 1提供仿真资产;Sharpa让Wave与Wave SE保持相同的动作空间,方便控制代码和数据迁移。
灵巧手企业开始同时处理机械结构、感知、数据和控制接口。构型越多,系统越需要准确描述每一种手型,并让模型在不同任务中调用合适的抓法。
五指依然适合人类工具和开放任务,三指继续进入搬运与分拣,四指则在多点操作、负载和结构复杂度之间寻找位置。而可变构为物料变化较多的场景增加了另一种选择。
“大圣1”没有提出一只新的“标准手”,它把四种构型装进一套四指结构,让同一只手在精细操作、异形件抓取、大尺寸工件和重载任务之间调整形态。
黑漫科技希望定义的,是一类从工业作业需求出发设计的灵巧手。工件有多大、需要怎样夹持、不同工序如何切换,决定了手指的排列、抓取行程和承力结构。
让机器人完成工作,是这只手的设计起点,仿生外形不再是必须遵循的前提。
“大圣1”把这种选择落实到了可切换的构型、工业负载和配套开发工具上,也为后续探索工业可变构灵巧手的团队提供了一种产品参照。
黑漫科技要争取的位置,是参与定义这类产品的先行者,让灵巧手的设计更多围绕具体工艺展开。
机器人的任务不会保持不变,灵巧手也开始摆脱固定答案。
-END-




沪公网安备31010702008139