文 观察者网心智观察所

人形机器人正以前所未有的速度从科幻走入现实。

不管是特斯拉推出的Optimus品牌机器人，还是波士顿动力开发的Atlas型号机器人，它们如今已然能够步伐稳健地行走，还能够搬运重量较大的物品，甚至还能够展示出具备舞蹈方面的才能。可是，在这场马上就要对制造业、服务业以及人类生活方式进行重新塑造的机器人革命当中，有一个看上去好像是基础层面但实际上却极为关键重要有待解决要攻克的问题，正在变成技术取得突破进展的最大阻碍限制主要瓶颈——而这个问题就是“手”相关技术及应用 。

特斯拉CEO埃隆·马斯克称其为“手问题”，这是全球机器人学界面临的“终极挑战”，也是产业界共同面临的“终极挑战”。

人类之手，乃自然界历经亿万年进化留存的精密绝伦之杰作，它不但能够抓握、捏取、旋转，而且还能够感知温度、质地以及力度，要把这一切复制于机器人身上，乃是意味着必须于有限的机械空间里集成驱动、传感、控制以及反馈系统，并且达成与“大脑”，也就是人工智能系统的高效协同。

摩根士丹利做出预测表明，到2050年的时候，人形机器人市场的规模有可能会高达5万亿美元。然而，要是没有一双足够轻巧灵活的手，那么机器人就将没有办法胜任绝大多数需要精细操作的工作的，其应用情况与商业价值将会大大的降低折扣。

如同西北大学机器人学生物系统中心的凯文·林奇讲的那样，“我们确立了一个十年的目标，期望达成近似人类的手部灵巧程度、功能特性以及实用效能，可是这绝不是明年就能够达成的事情。”。

仿生 vs 功能至上

目前，全球范围内的研究团队，投身于机器人手设计工作时情况是这样显现的，存在着主要的两大路径，其中一派，坚定地执着于“仿生”理念，费尽心力地致力于达成无限接近于人类的手这种形态的目标，剩下另一派，奉行的是“功能至上”原则，依据实际任务的需求出发，对机器人手的形态进行创新并重新予以定义。

于仿生阵营里，英国Shadow Robot公司的产品被西北大学等研究机构用作开发基础，研究人员借助远程控制手套，操控着一对机器人手去完成堆叠塑料环，把小方块放进杯子等幼儿级别的动作，而这些对于人类来讲十分容易的任务，对机器人却是极大的挑战。

这类五指手机械结构繁杂，指尖装有流体感应层，可依据感知接触物件时电属性的变动来模拟触觉。可是，驱动手指运动的电机在前臂中密集封装，体积有等同于“咖啡罐大小”之样，极大地限制了整体设计以及灵活性。

中国本土企业于仿生途径方面也收获了成果，像智元机器人所推出的OmniHand2025系列灵巧手便是实例。此系列之中，含有着用于互动情形的“灵动款”，它能够支持多指协同抓取以及精细捏取这两种操作方式，借助集成起来的高密度MEMS触觉传感器达成对物体纹理与力度的实时反馈，在实验室演示里已然完成了诸如精密拾取螺丝又或者桌面物体清理这般的复杂任务，这意味着中国当处在仿生触觉模拟范畴之内实现了快速追赶 。

未来的机器人手，得集成更多传感器，才能更好地模拟人手。对于举例来说，想要握住一支铅笔的话，那就需要在多个手指的侧面布置传感器。马斯克对此深有体会，他在近日坦言，特斯拉的Optimus在人形行走方面已经表现良好，然而制造出与人类媲美的手，却是“一项艰巨得多的任务”。

至于功能派的观点，在他们看来，盲目地去追求五指结构可不是件明智正确的行为。哥伦比亚大学那儿有个研究团队，他们研发制作了一款四指的机器人手，这个机器人手不需要视觉反馈，仅仅依靠触觉就能够识别物体。虽然在演示的时候，它偶尔会致使轻巧的纸筒从指间滑落，不过即便失败尝试所产生的数据，也都会被用来进行进一步的训练。

因为，功能派认为“机器人本质上是通过实践学习的”。

那在功能派设计里有突出表现的宇树科技，是来自中国杭州的，它新推出的H2人形机器人配备下了模块化灵巧臂手，这臂手支持7自由度的操作呀，能够在工业环境当中达成高效抓取以及工具使用的情况呢，像拾取重物或者执行装配线任务之类的。该手的设计着重强调了耐用性还有负载能力，臂部峰值能够达到21kg，并且借助AI算法去优化路径规划，已经在工厂测试以及展会演示里证实了它在动态抓取场景下的可靠性。

波士顿动力给其Atlas人形机器人配备了只有三根手指的手，这三根手指能够形成掌状结构用来提起箱子或者支撑身体，其中有一根手指还能够旋转去充当拇指。他们觉得，机器人手的设计必定要在力量、灵巧、轻巧以及耐用性之间作出艰难的权衡，因为要是增强某一种特性，常常就意味着削弱另外一种特性。其当前版本被称作“抓取器”，可以抓起各种各样的物体（包含重物），而正在设计的下一代能够使用工具或者从料箱中精准地拾取物品，与此同时保持其强度。

有一个中国功能派代表是开普勒机器人，它的Forerunner K2人形机器人，每只手有11个自由度，这里包含主动和被动的哦，其指尖集成了柔性传感器阵列，这个阵列有高达96个接触点呢，而且单手负载能力能达到15kg。它的这种设计是优先顾及工业适用性，而非完美仿生哦，其在演示里，已经能够支持汽车零部件组装等场景的高精度拾取以及力控操作啦。

旧金山机器人公司MicroFactory的联合创始人兼首席执行官伊戈尔·库拉科夫指出，对于广大中小制造商而言，成本往往是更现实的考量，传统的二指夹爪仍是目前最经济高效的选择，该公司生产的一款5000美元机器人，通常一臂配备工具，另一臂装备双指夹爪用于固定物体，这种配置已能完成电子组装所需的大部分功能，如焊接、拧螺丝或剥离保护膜。

小米（Xiaomi）于这一领域给出了个平衡的方案，其CyberOne人形机器人用的是多自由度臂手设计，还结合了触觉以及视觉反馈，能支持对精密物体进行操纵，像单手握持1.5kg的物体这种情况，它已在内部测试里去探索智能家居应用，比如物体识别还有简单交互任务。虽说成本大概是60万元人民币，可是仍得优化以便推动消费级普及，不过其多模态感知能力展现出了家用场景的潜力 。

然而，要塑造一类真正跟人相似的手，仍然遭遇着诸多艰难状况。特别是在去匹配人类皮肤所拥有的自我修复能力，以及关节具备的自润滑特性等维度上，当下于产品工程范畴之内，针对材料层面的某些根本性问题，还不存在可以解决的办法。

在面对，那种重新塑造，使人手特征如实再现的，极为巨大的困难之际，一个具有本质性质的问题，紧接着就呈现出来了：既然真实存在的人的双手，已经是摆在眼前，为什么还要耗费数额巨大的资金，去进行模仿呢？

由西北大学机械工程教授埃德·科尔盖特给出了答案，他负责领导机器人手开发联盟。工厂存在人力短缺情况，护理行业也存在人力短缺情况，这种人力短缺正在推动对替代方案的需求。

他再进一步作出阐述，该领域所取得的突破之于中小制造商蓬勃发展的情形，或许就如同个人计算机把大型机具备的能力给予大众那般，“它极有可能会创造出全新的、能引发人兴趣的工作岗位。而这可以被说成是我们开展这项工作的最初想法。”。

机器人能帮美国夺回制造业？

这场围绕“手”进行的技术重点突破的背后，存在着更为宽广的制造业整体情况，以及美国出现的“回流”潮流。

当中国依靠着数量庞大的工程师、技师队伍，以及超过200万的工业机器人军团，进而成为了被世界所公认的制造强国的时候，美国却正在尝试运用自动化的方式去夺回一部分市场份额。

直至2025年的时候，中国工厂所安装的工业机器人数量，已然远远地超出了全球其他地区数量的总和，数量达到了大约30万台，然而美国的数量仅仅只有3.4万台 。

在人形机器人领域，这一差距极为分明，中国企业估计在2025年的时候会制造超出1万台人形机器人，占据全球产量的一半，凭借多家初创公司主导的组件供应链，中国在人形机器人市场份额以及核心关键技术方面已然占据主导地位，“中国制造2025”战略的长远布局能够推动本土企业从机器人密度到具身AI实现全面提升！

2025年8月14日，在北京举办了全球首届人形机器人体育赛事，16国280支队伍参赛，500余台“机器人运动员”亮相，该赛事持续至17日。在这些赛事里，中国机器人如上海傅利叶智能的GR-3展示了先进的灵巧手性能，它能适用于足球运球这类任务，也能适用于障碍穿越这类任务，其手部的设计集成了多模态传感器并且支持实时力反馈，还支持物体识别，凸显了中国在功能手领域进一步的实战优势。

在2025年首届里根经济论坛之上，发出相关警告的是美国科技投资家马克·安东尼，这里的马克·安东尼也就是马克·安德森若是，如果这种状况发生，即如若是美国在那个所谓时代的科技领域，也就是AI时代当中涉及到的人形机器人技术里，并未占据那样的领导地位那般，它将会面临一种冲击，这种冲击呢，就是所谓的“中国机器人洪流”带来的冲击 。

安德森必然明白，在工业机器人方面，中国所具备的数量比世界上除中国之外其他各个地区加起来的总数还要多。

哎唷喂呀，怪不得他着重表明呢，保护主义以及工业生态的重新建构乃是至关重要的要点哟，要不然呐美国都会进而丧失制造业主导的权力呢。他明确指出呀，过往50年期间实施的去工业化政策致使美国经济增长速度变得迟缓、生产率处于停滞状态呢，并且这种政策呢还加剧了城乡之间的裂痕哟。而且呀，他还提到AI具身化情形，确切来说就是机器人技术出现了爆发式的发展态势呀，这将会成为使整体局面得以扭转的关键转折点哟。他大声疾呼要精心构建如同“外星无畏舰”那般的自动化工厂诶，以此来推进再工业化进程呢，特别要在乡村地区创造出数亿的就业岗位呀，这样方能避开被中国占据主导地位的机器人世界给完全淹没掉的悲惨局面哟。

美国一家金属加工企业Raymath的首席执行官格雷格·勒菲弗称，自动化对产业回流“至关重要，简单明了”。

自2019年，他买下Raymath后，便开始逐步引进13台协作机器人。这使得他工厂的人均生产率急剧飙升，个别工人每日产量能达到先前的四倍，公司营收增长为原来的两倍，员工人数也从大概130人小幅度扩充到145人。人类员工原本承担全部打磨、焊接、操作机器以及搬运零件的工作，现在转变为监督并与承担大部分任务的机器人进行协作 。

这种转变得益于机器人编程门槛大幅降低，如今，人们借助简单的平板电脑界面，就能指令机器人完成特定动作序列，这和上世纪60年代以来汽车工厂中常见的老式机器人，所需经年累月的培训形成鲜明对比。

Vectis Automation的联合创始人乔希·波利表示，当下美国存在数十家公司，这些公司为制造商去提供勒菲弗所运用的专用焊接协作机器人。这些金属加工协作机器人展现出机器人领域的一种广泛趋势，它们是属于那种能够借助传感器在人类环境里予以安全导航的专用机器人。它们相较于没有感知能力的前代工业机器人，可以应对更多的可变性。亚马逊的崛起正是离不开它们。而如今，这种趋势正在制造业当中扎根。

虽近来人形机器人备受关注，可制造业协作机器人却显得更为“专精”，马斯克承诺特斯拉会在十年内生产一百万台Optimus机器人，还为此押上了大概率价值万亿美元的薪酬方案，然而人形机器人欠缺力量、灵巧性以及类似焊枪或砂轮那般的专用附件，开发它们的初创公司打赌其多功能性能够弥补这些不足，也许它们上午拆箱，而下午又能去打包别的箱子。按照常理而言，终有一日它们能够握持焊枪，或者拿起打磨的工具，然而，要使得它们具备足够的灵巧程度，这无疑是一项极为巨大的挑战 。

在中美展开竞争的情形下，手部技术所实现的突破将会变成起到决定性作用的因素，中国凭借进行大量铺开式的部署以及具备成本方面的优势从而占据了市场，对于未来能够决定胜负的关键一招而言，仅仅能够把希望寄托于创新生态，将筹码押在多功能人形机器人在高端制造领域所具有的会使人产生颠覆性认知的潜力上。

机器人和自动化确实开始助力美国制造业的回流。

Caltech Manufacturing的总裁杰克·卡兰德表明，有一些客户，他们以前从未思考过在美国进行制造，如今却开始打听怎样把关键部件的生产迁回到美国。他所负责的车间专门从事生产金属零件，这些零件被应用于医疗设备、车辆、科学以及工业系统等方面。虽然每一个零件的成本或许会比来自中国的报价要高，然而客户之所以选择与他开展合作，是为了避开海外制造所存在的一些难题。卡兰德的工厂雇佣了八十多名员工，并且在仅仅几年的时间里增添了六台焊接机器人以及一系列别的自动化系统。他表示，在扩大员工队伍的同时，人均生产率也提高了两到四倍。

值得留意的是，卡兰德用的机器人，近些年来也是愈发智能了。它们如今集成了触觉传感器，能够去验证焊接位置是不是精准。他也在思量着引入拥有计算机视觉的系统，从而获取更大的灵活性。

同时，美国的投资者们在对那些尚未得到充分验证、不过有可能催生出更强大机器人技术进行押注。总部处于湾区的Dyna Robotics公司在研发用于制造机器人的“基础模型”，这表明机器人是通过学习来执行任务，而不是被编程设定。

公司首席执行官高林顿称，当下该公司的机器人具备折叠餐巾的能力，不过将要很快和真实世界的工厂展开合作，以此来扩展其技能。该公司宣称已经从英伟达、亚马逊等投资者那里筹集了1.2亿美元。这种投资正在加快美国在学习型机器人领域的追赶步伐，目的是借助AI基础模型去对抗中国在硬件规模方面的优势，。

当然，这属于一项长期的布局，当前要让这些具备学习能力的机器人在工业环境里达成足够的可靠性，基本上是不太可能实现的。

但这并没有拦住高林顿前行的脚步，他期望在几年之内去部署它们。他深信，一旦机器人能够通过快速演示以及一些语音指令开始投入工作，那么，哪个国家能够部署数量最多的机器人——并非拥有数量最多的工人——哪个国家就将会赢得未来。

那么这般，是马克·安德森所抱持的愿景：借由能源改革，以及监管松绑，还有本土人才释放，美国能够把机器人革命转变成为再工业化的引擎，进而弥合城乡分歧，并且重塑全球制造业格局。

“手”背后的机器人革命

机器人“手”实现进化以及取得突破，这会对人形机器人有着重大影响，决定它能不能走出实验室，能不能突破限定场景，进而能否真正变成在工厂、仓库、医院或是家庭中广泛存在的通用劳动力，最终深刻改变人类社会的生产以及生活的景象。在中美处于博弈的这一背景之下，这样的技术竞赛有着关键作用，能够决定究竟是谁可以主导迈向接下来的工业时代。

就如同观察者网“年度科创人物·年度求索者”获奖者，哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院的李治军教授，向心智观察所诉说的那样：人类文明的关键要点在于智能。要是机器人或者其他种类的智能体能够发展至成熟状态，或许就会促使社会迈入一个全新的阶段。未来，机器人有可能会自行制造火箭，甚至开展开拓宇宙文明的行动——这将会是人类之前从未想象到的一个全新世界。

但发展人形机器人涉及复杂的链条，是李治军所指出的，为此，政府要引导方向，资本得保持耐心，科技工作者需持续创新，如同互联网依靠海量数据，物理模型同样需要更多真实世界的数据来支撑，唯有全社会协同“陪跑”，这一目标才有可能实现。