憬與機(jī)器人共同生活的人們很難不去幻想這樣一幕：回到家后，餐桌上已擺好想吃的飯菜、換下的衣物已經(jīng)洗凈烘干并收納整齊。完成這一切的，不是哆啦A夢的口袋，而是機(jī)器人的核心零部件——智慧又不乏靈巧的“手”。如果機(jī)器人真的有一雙“人手”一樣的靈巧手，我們的生活該有多么輕松愜意！然而現(xiàn)實(shí)中，靈巧手的制造談何容易。

手在人體器官中扮演的吃重角色，使得其精密程度遠(yuǎn)超我們想象。也正因此，靈巧手被稱作機(jī)器人進(jìn)入日常生活、成為我們真正助手的“最后一厘米”。讓機(jī)器人擁有一雙巧手，不僅是一道科學(xué)問題、一個工程難題，也是一場創(chuàng)新者漫長的遠(yuǎn)途。

靈巧手多靈巧？

手是人體最靈活復(fù)雜的器官之一，也是我們使用頻率最高的運(yùn)動器官之一，盡管重量僅占人體總重量的1/150，卻決定著全身逾半數(shù)運(yùn)動功能的發(fā)揮。那么，與擁有21個自由度的人類之手相比，機(jī)器人的靈巧手，現(xiàn)在發(fā)展到什么地步了？

靈巧手的雛形，就是工廠流水線上的末端執(zhí)行器，如夾爪、吸盤、噴嘴、焊槍……不過，這樣的“手”還是專門為特定任務(wù)而生，適用場景相對單一，只能完成簡單的抓取或固定操作。

然而，今天的機(jī)器人靈巧手足以讓人刮目相看。一般而言，其設(shè)計(jì)靈感源自對人類手部更為完整的理解，能夠藉由器件相當(dāng)精密地模擬人類手指的骨骼和關(guān)節(jié)的運(yùn)動方式。靈活地彎曲、伸展和轉(zhuǎn)動，對這雙靈巧手而言都不在話下，足以實(shí)現(xiàn)對物體多角度、全方位的抓取乃至各類操作，比如擰開瓶蓋、捏取雞蛋、操控精密零部件等。

靈巧智能CEO周晨說，就像人不只用眼來指揮手，靈巧手配置的觸覺傳感器和力傳感器，足以幫助機(jī)器人感受物體的形狀、大小、硬度、溫度……不必局限于視覺交互，這就能保障機(jī)器人的動手能力邁上一個新臺階。

當(dāng)然，目前靈巧手離盡善盡美還頗有距離。要知道，人手有13種基本功能，其中抓取操作就能細(xì)分為勾拉、側(cè)捏、動態(tài)操作等8種。當(dāng)下的機(jī)器人，還掌握不了這么多“手法”。

賦予機(jī)器人一雙巧手，我們正站在一條希望之路的出發(fā)處。

如何研發(fā)靈巧手？

說來說去，作為機(jī)器人擬人化的關(guān)鍵，機(jī)器人的靈巧手，到底該怎么研發(fā)？

“從仿生學(xué)的角度來說，機(jī)器人和人工智能本是一體兩面。”如南京航空航天大學(xué)教授、南京神源生智能科技有限公司董事長戴振東所言，人類擁有骨骼和運(yùn)動系統(tǒng)，也有大腦和感知能力；機(jī)器人既需要具備本體結(jié)構(gòu)，也需要智能控制。“機(jī)器人學(xué)的初始階段，限于技術(shù)條件，我們只能將兩部分分開探索，現(xiàn)在它們終于可以自然聯(lián)通起來。”

細(xì)究起來，機(jī)器人的一雙靈巧手，其實(shí)是一個由四部分構(gòu)成的系統(tǒng)：傳感器系統(tǒng)相當(dāng)于皮膚與神經(jīng)末梢，感知接觸狀態(tài)、力度變化與空間位置；控制系統(tǒng)則充當(dāng)“大腦”，依托算法實(shí)時分析數(shù)據(jù)，發(fā)出協(xié)調(diào)指令；驅(qū)動系統(tǒng)相當(dāng)于肌肉，為動作提供動力；傳動系統(tǒng)如同筋腱，通過齒輪、連桿或鋼索將動力精準(zhǔn)傳遞至指節(jié)。