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。

先不论特斯拉的Optimus，还是波士顿动力的Atlas，它们都已然能够稳稳当当地行走，能够搬运沉重的物品，甚至还能展示舞蹈相关的才能。然而，于这场马上就要重新塑造制造业、服务业乃至人类生活方式的机器人革命当中，有一个看上去是基础但实则极为关键的问题，正变成技术突破的最大阻碍——那便是“手”。

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

自然界历经亿万年漫长进化所遗留下来的精密杰作，是人类的手，它具备抓握、捏取、旋转的能力，还能够感知温度、质地以及力度。而要把这诸多功能复制到机器人方面，这就意味着得在有限的机械空间之内，去集成驱动系统、传感系统、控制系统以及反馈系统，并且要达成与被称作“大脑”的人工智能系统的高效协同 。

摩根士丹利作出预测，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。可是呢，如果没有一双足够灵巧的手，那么机器人就没有办法胜任绝大多数需要精细操作的工作，它的应用场景以及商业价值将会大打折扣。

如西北大学机器人学生物系统中心中，名为凯文·林奇的人所说，我们定下了一个十年的目标，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，然而这绝对不是明年就能够达成的事情。

仿生 vs 功能至上

目前，全球有研究团队在机器人手的设计方面，主要划分成了两大路径，一类执着于“仿生”，努力致力于无限地去逼近人类的手，另一类则奉行“功能至上”，是从实际任务着手出发，重新去定义手的形态 。

在仿生这个阵营里，英国的Shadow Robot公司所产出的产品，被西北大学等研究机构当作了用于开发的基础，研究人员依循远程控制手套，操控着一对机器人手去完成堆叠塑料环以及把小方块放进杯子等属于幼儿级别的动作，而这些对于人类来讲是轻松容易的任务，对于机器人而言却是极具难度进而构成巨大挑战的任务 。

存在这样一类五指手机械，其结构繁杂，指尖部位装有流体感应层，该感应层能够凭借感知接触物体之际电属性所产生的变化，进而模拟触觉。可是，用于驱动手指进行运动的电机，被密集封装于前臂当中，其体积大到如同“咖啡罐那般大小”，这对整体设计以及灵活性造成了极为严重的限制。

中国企业在仿生路径方面也有进展，像是智元机器人的OmniHand 2025系列灵巧手。这个系列里有“灵动款”，它用于互动场景，能支持多指协同抓取以及精细捏取，借助集成的高密度MEMS触觉传感器达成对物体纹理和力度的实时反馈，在实验室演示中已然完成了像是精密拾取螺丝或者桌面物体清理等复杂任务，这表明中国在仿生触觉模拟领域正快速追赶。

将来的机器人手得集成更多传感器，从而更优地模拟人手，比如说，若要握住一支铅笔，就得在多个手指的侧面安置传感器，对于这点马斯克也有深切感受，他在最近表示，特斯拉的Optimus在人形行走方面已然展现良好表现，然而制造出可与人类相比拼的手，却是“一项艰难得多的任务”。

站在功能派的视角看来，一味地去盲目追求五指结构可不是什么理智的行为。哥伦比亚大学的那个研究团队研发出了一款四指机器人手，它并不需要视觉反馈，仅仅依靠触觉就能够识别物体。虽然在进行演示的时候它偶尔会致使轻巧的纸筒从指间滑落，然而哪怕是失败尝试所产生的数据，也会被运用到进一步的训练当中。

因为，功能派认为“机器人本质上是通过实践学习的”。

坐落在中国杭州的宇树科技，在功能派样式设计里头展现得相当出众，它新近推出的H2人形机器人呐，装备着模块化灵巧臂手，这个模块化灵巧臂手能够支持7个自由度的动作操控，在工业环境当中可以达成高效能的抓取操作以及工具运用，就好比去拾取沉重的物件或者去执行装配线方面的任务一样。这款手的设计着重突出耐用性还有负载能力(臂部峰值能够达到21kg)，并且借助AI算法对路径规划予以优化，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之下的可靠性。

波士顿动力的Atlas人形机器人，配备了仅有三根手指的手。这三根手指，能形成掌状结构，用以提起箱子或者支撑身体。其中有一指，还能够旋转，充当拇指。他们觉得，机器人手的设计，必须在力量、灵巧、轻巧以及耐用性之间，做出艰难的权衡。因为增强某一种特性，往往就意味着削弱另外一种特性。其当前版本，被称作“抓取器”，能够抓起各种物体，包括重物。而下一代，正在设计成能使用工具，或者从料箱中精准拾取物品，同时保持其强度。

中国功能派的另一个代表是开普勒机器人，Forerunner K2人形机器人的手，每只手有11个自由度，这里面包括主动和被动的，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，它单手的负载能力能达到15kg。该设计优先考虑的是工业适用性，而不是完美仿生，在演示里，它已经支持汽车零部件组装等场景的高精度拾取以及力控操作。

于广大中小制造商来讲，成本常常是更具现实意义的考量因素，旧金山机器人公司MicroFactory的联合创始人兼首席执行官伊戈尔·库拉科夫指明，传统的二指夹爪依旧是当下最为经济高效的选择，由该公司所生产的一款价值5000美元的机器人，一般一臂会配备工具，另一臂会装备双指夹爪用以固定物体，这样的配置已然能够达成电子组装所需的大部分功能，像焊接、拧螺丝或者剥离保护膜。

小米也就是Xiaomi，在这一领域给出了一个平衡的方案，其CyberOne人形机器人运用多自由度臂手设计，并且结合了触觉以及视觉反馈，能够支持精密物体操纵，就像单手握持1.5kg物体这种情况，已经在内部测试里探索智能家居应用，像是物体识别以及简单交互任务。别看成本大概有60万元人民币，还是需要进行优化来推动消费级普及，不过其多模态感知能力展现出了家用场景的潜力。

然而，打造真正类似人的手，依旧面临着诸多困难，特别是在匹配人类皮肤自我修复能力这一方面，再者是关节的自润滑特性等方面，当前产品工程的领域里，对于材料方面的一些根本性问题，还没有解决的办法。

当面临着复刻人手所带来的极为巨大的困难之时，有一个根本性的问题随之就浮现了出来，那就是，既然真人的双手已经是存在着的了，那么为什么还要耗费巨额资金去进行模仿呢 ？

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，工厂和护理行业出现了人力短缺，这种短缺正在推动对替代方案的需求。

他又做了进一步的阐述，在这一领域所取得的突破，或许就如同个人计算机把大型机的能力给予大众那般，能够促使中小制造商繁荣发展起来，“它很有可能会缔造出全新的、极具吸引力的工作岗位。这可以说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？

针对“手”的这场技术攻坚背后，存在着更为广阔的制造业图景，还有美国“回流”的浪潮。

全球都公认中国已然身为制造强国，这是在凭借了其规模庞大的工程师队伍，凭借了其数量众多的技师队伍，还凭借了超过200万的工业机器人军团之后达成的，而此时美国正尝试借助自动化去夺回一部分市场份额 。

在2025年这个时间点，中国工厂所安装的，用于工业生产的机器人数量，已经远远超过了，全球除此地区以外，其他所有地区数量的总和，达到了大约30万台这样一个数量规模，而与此同时，美国的数量仅仅只有3.4万台 。

中国企业预计在2025年的时候，会生产出超过1万台的人形机器人，这一数量能占据全球产量的一半。在人形机器人领域，这一差距是极为明显的。由多家初创公司主导的组件供应链，中国已经在人形机器人的市场份额以及核心技术方面占据了主导地位。“中国制造2025”战略有着长期的布局，它推动了本土企业从机器人密度到具身AI实现全面的跃升。

2025年8月14日，举办了与17日相关的另外一件事，这件事是全球首届人形机器人体育赛事在北京举办，这件事吸引了来自16个国家和地区的共280支队伍，以及500余台被称为“机器人运动员”的设备参赛。在涉及这些队伍和设备的不少赛事里，中国的机器人，比如上海傅利叶智能所生产的GR-3，展示出了相当先进的灵巧手性能，这种性能能够适用于足球运球以及涉及障碍穿越等方面的任务，其手部设计集成了多模态传感器，该传感器支持实时力反馈以及物体识别等众多功能，这一情况进一步凸显了中国在功能手领域所具备的实战优势。

来自美国，身为科技投资家的马克·安德森（Marc Andreessen），在2025年举办的首届里根经济论坛之上，发出了一则警告，其内容为：要是美国，在AI时代所涉及的人形机器人技术领域当中，无法占据领导地位的话，那么将会面临一种冲击，这种冲击由“中国机器人洪流”所带来 。

安德森必然明白，中国所具备的工业机器人数量，比世界上除中国之外其他各个地区工业机器人数量的总计还要多。

怪不得他着重说，保护主义跟工业生态的重新建设是重点，不然美国会失去制造业主导权。他表明说，过去50年的去工业化政策致使美国经济增长变缓、生产率停止不前，还让城乡裂痕加大，而AI具身化，也就是机器人技术的突然兴起，会是改变局面的关键转折点。他号召打造像“外星无畏舰”那样的自动化工厂，推进再工业化，特别是在乡村创造数亿个就业岗位，防止被中国主导的机器人领域给淹没 。

勒菲弗是美国一家名为Raymath的金属加工企业的首席执行官，他曾表示，自动化对于产业回流“至关重要，简单明了”。

他在自2019年买入Raymath后，便渐渐引入了13台协作机器人，其工厂的人均生产率由此急剧飙升，个别工人每日的产量可达之前的四倍，公司营收增长了两倍，员工人数也从大概130人略微扩增至145人，人类员工从包揽全部打磨、焊接、操作机器以及搬运零件的工作，转向监督并与承担大部分任务的机器人协作。

如此转变，得益于机器人编程门槛大幅降低，现在，人们借助简单的平板电脑界面，便能指令机器人完成特定动作序列，这跟自上世纪60年代起，汽车工厂里常见的老式机器人需要经年累月培训，形成了鲜明对比。

Vectis Automation的联合创始人乔希·波利表明，美国当下存在数十家公司，这些公司为制造商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呈现出机器人领域的广泛趋向，是那种能够借助传感器在人类环境里安全导航的专用机器人。它们比没有感知能力的前代工业机器人能应对更多的可变性，亚马逊的兴起正是没能离开它们，而如今，这种趋向正在制造业中落地生根。

跟近来备受众人瞩目的人形机器人存在差异，制造业协作机器人展现得更为“专精” 。马斯克许下诺言，特斯拉会于十年内制造出一百万台Optimus机器人，还为此押上了或许价值高达万亿美元的薪酬方案 。然而，人形机器人欠缺力量、灵巧性以及诸如焊枪或者砂轮这般的专用附件 。研发它们的初创公司所押的赌注是其多功能性足以去弥补这些不足之处——说不定它们在早上把箱子拆开，到了下午又能够打包别的箱子 。讲真，从理论层面来讲，终有那么一日，它们是能够拿起焊枪的，或者是拿起打磨工具的，可想要让它们达到足够灵巧的那种程度，无疑是一个难度极大的挑战了。

于中美竞争期间，手部技术所获突破会成为具决定性的要素。中国凭借海量进行部署以及成本方面的优势占据了市场。未来能奠定胜负的关键机遇，仅可寄望于创新生态，投注多功能人形机器人于高端制造里的颠覆性潜力。

机器人和自动化确实开始助力美国制造业的回流。

卡拉特制造的总裁杰克·卡兰德点明，一些压根就没考虑过在美国进行制造的客户，如今也开始打听怎样把关键部件的生产迁回美国。他那车间专门制造用于医疗设备、车辆、科学以及工业系统等方面的金属零件，虽说每个零件的成本或许会高于中国的报价，然而客户选择跟他合作是为了避开海外制造所存在的不少挑战。卡兰德的工厂雇佣了八十多名员工，并且在短短几年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。

注意值得的是，卡兰德所使用的机器人，在近些年也变得愈发智能了。它们如今集成有触觉传感器，能够去验证焊接位置是不是准确无误。他还在思索着引入具备计算机视觉的系统，从而获取更大的灵活性。

在此同一时间，那些身处美国的投资者们，正依据尚未得到充分验证、然而却有可能催生出更具强大力量的机器人技术来进行押注。总部处于湾区的Dyna Robotics公司，正在从事开发用于制造机器人的“基础模型”这项工作，而这所意味的是，机器人是凭借学习来执行任务的，并非是通过被特意编程予以设定的。

公司首席执行官高林顿称，当下该公司的机器人有折叠餐巾的能力，不过很快会和真实世界的工厂合作来拓展其技能。该公司宣称已从英伟达、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基础模型去抗衡中国在硬件规模方面的优势。

固然，这属于一项长期的布局。当下，要使得这些学习型的机器人，在工业环境里达成充足的可靠性，差不多是没有可能的。

然而这未曾阻拦高林顿前行的步伐，他期望在几年之内去安排布置它们。他坚定不移地相信，一旦机器人能够借助快速演示以及一些语音指令来开展工作，那么，哪一个国家能够部署数量最多的机器人——并非是拥有数量最多的工人——哪个国家就将会在未来取得胜利。

马克·安德森心中所想的便是这般：借由能源方面的改革，以及监管的放松，还有本土人才的释放，美国能够把机器人革命转变为再度工业化的动力装置，去弥合城市与乡村之间的差异，进而重新塑造全球制造业的新格局。

“手”背后的机器人革命

机器人“手”出现进化以及取得突破，会最终对人形机器人能不能走出实验室还有限定场景起到决定作用，能让其真正变成在工厂、仓库、医院和家庭里都有的通用劳动力，进而对人类社会的生产以及生活图景进行深刻重塑。在中美博弈的这种背景之下，这一场技术竞赛能够决定哪一方可以主导下一个工业时代。

正如同观察者网“年度科创人物·年度求索者”奖项的获得者，也就是哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院的李治军教授，对心智观察所讲述的那般：人类文明的关键要点在于智能，要是机器人亦或是其他智能体能够发展到成熟的地步，那么或许会促使社会迈入一个全新的阶段。未来的机器人有可能会自主去制造火箭，甚至于还会去开拓宇宙文明，而这将会是人类从来都没有设想过的一个全新的世界。

但人形机器人进行发展，是涉及到复杂链条的，李治军有做出这样的指出，针对此情况，政府是需要去引导方向，资本是需要保持耐心，科技工作者是需要持续创新的，就如同互联网对海量数据的一种依赖，物理模型同样也是需要更多真实世界的数据得以支撑的，只有要全社会协同进行“陪跑”，这一目标才有可能会实现的。