科技日报记者 张佳星
高速版“灵巧手”手速快到相机只能拍到残影，模块版厚实“扛造”且能变出起子、吸盘等工具手指，通用灵巧版拿薯片、捏豆腐时拿捏有度……8月7日，中科慧思具身智能产业落地湖南湘江新区，记者在现场看到，中科慧思自主研发的最新灵巧手系列展示了多个突破手部结构、感知控制等技术参数极限的能力。
“凭借中国科学院自动化研究所积累了多年的光电式触觉传感器阵列，我们的灵巧手实现了毫克级的检测精度以及小于10毫秒的反应速度延迟。”中国科学院自动化研究所研究员、中科慧思董事长张正涛告诉科技日报记者，好用的手不止于“炫技”，还要促进感知和思考的“进化”，团队同步自研无本体数采系统，接收灵巧手回传数据再迭代进阶，帮助机器人锤炼出成熟“小脑”，真正学会操作。
“十五五”规划提出，加快研究更加高效的模型训练和推理方法。鼓励多模态、智能体、具身智能、群体智能等技术创新，探索通用人工智能发展路径。中科慧思带着技术扎根制造业高地，积极开展工程验证、精密制造以及与真实场景的协同创新实践。
以硬核技术打磨最优灵巧手
“毫克精度的光电式触觉传感器赋予‘灵巧手’敏锐力感，视触觉传感器则让指尖的力感与影像信息充分集成。”张正涛说，人手有26个自由度，需要多类极精密的传感器集成才能模仿出多维感知能力。
一只灵巧手不仅需要多自由度的关节，还需要分配驱动动力。哪些关节驱动、哪些关节从动、关节扭转如何实现，都决定了灵巧手的操作表现。除了光电传感，中科慧思的灵巧手还配套了23个磁编码器，覆盖了人手全部的生理自由度，包括0.005度的关节角检测。
与此同时，大量的光电设备如何集成优化实现“又小又有力、又瘦又包容”，也是灵巧手精密制造的一大挑战。“轻量化、大负载、高精度相互牵制。”张正涛坦言，灵巧手目前有三条技术路线，各有长短，有的自由度高精度逊色，有的精度准但成本高。
如何扬长避短兼顾成本、稳定性和自由度？“我们自主研发了无鞘仿生柔性关节，它能像人的关节一样自动回正、自适应贴合，配合复合腱绳结构，恰好补上了单根腱绳容易‘泄力’的短板。”张正涛说，基于多项创新，团队研发的F系列腱绳驱动仿生灵巧手在业内首次完成“兰花指”动作。相较于业内20多个自由度的平均水平，它多达37个自由度，跨关节腱绳解耦设计使得每个手指都能独立精准控制，完成用筷子、剪刀、捏瓶盖等高难度动作。
当前灵巧手贵而不稳的问题突出，高自由度的触觉灵巧手需要十几万元，但工业连续作业下寿命却不到三个月。张正涛说，为了解决这一问题，团队从零部件开始死磕产品可靠性，无论哪个型号均实现100万次往复运动的零故障，且能在-20℃到60℃的温度区间稳定运行，可防辐射干扰，具备产业化支撑能力。
数据飞轮塑造智慧“小脑”
“让机器人在复杂环境中稳定完成工作任务，是感知、认知、决策、控制和执行的系统融合。”中国工程院院士、湖南大学人工智能与机器人学院教授王耀南表示，灵巧操作是机器人进入真实世界的重要环节，也是其从事使用工具、操作设备等工作的基础与前提。
“更高的自由度并不会自动变成更强的作业能力。”张正涛持相同观点，他表示，灵巧手需要从单一硬件产品走向硬件数据和技能共同构成的操作能力系统，为产业提供灵巧可靠硬件的同时，通过训练和沉淀形成通用、可迁移的技能。
“科研解决技术问题，规模化则要积极拥抱产业。我们通过技术创新持续降低灵巧手的使用门槛、丰富使用场景，推动灵巧手进入产业。”张正涛说，硬件的规模化应用，将使数据持续回流，用于灵巧手技能、模型的训练；模型升级再反馈给硬件迭代，形成正向循环。
作为中科慧思的战略投资方，蓝思科技将逐步在自己的工厂中配套灵巧手数采系统，产生大量高质量数据，提升训练数据的样本丰富性和场景覆盖度。中科慧思落地湘江新区后也将与当地政府合作建设国内最大的灵巧手技能训练场，面向湖南丰富的工业场景，采集大量的灵巧手应用真实数据，弥补开源“灵巧手”高质量数据不足的产业“短板”。
“通过几年积累，本体数据已达到百万Token的数据量，推动‘大脑’模型不断成熟。但由于数据匮乏，目前还没有成熟的‘小脑’模型能很好地驱动20—30个自由度的灵巧手。”张正涛表示，团队将以落地湖南长沙为契机，围绕真实任务开展无本体数据采集、技能训练与应用验证，推出基础操作模型，打造适配灵巧手的智慧“小脑”，再反过来优化硬件设计，使得硬件算法和模型数据形成双轮迭代，直至转化为真正的产业能力。
（科技日报记者 张佳星 摄）
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