人形机器人两大阵营已现，要能跑能跳还是要心灵手巧？

　　近日，人形机器人Figure 01爆火，引发了人们对未来人形机器人触达生活的无限遐想。日前，戴盟(深圳)机器人科技有限公司(以下简称戴盟机器人)也发布了其新品Sparky 1。这是该团队继仿人搬运机器人后推出的又一款突破性巧手产品，据悉，该机器人采用新一代视触觉传感+灵巧操作技术，旨在帮助人类完成更多任务挑战。心灵手巧阵营再添一员。

　　01 心灵手巧的戴盟Sparky 1

　　在常见的人形机器人中，往往重点展示的是它们的运动能力。而在「戴盟机器人」发布的新品中，则更多展示了巧手的可能性。比如，机器人一口气完成插线束接口焊接电路板滴试剂熨衣服倒酒服务物体分拣整理书架等人类才能实现的精细化工作，解锁了家庭、工业、商业、研发等多个场景作业能力。

　　从戴盟的新品发布中可以看到，机器人活动着五指灵巧手，右手拿起线束，左手挑出蓝色网线，瞄准对应接口，稳稳插进。看似一个很简单的动作，但实际上，网线的水晶头非上下对称，接口较普通USB更为复杂。人类插网线尚且经常出现对不准的小bug，而画面中的机器人动作流畅，实属惊艳。

　　随后，机器人瞬移到了电子厂。面对一块比半个巴掌还小的电路板，这位叫做Sparky 1的人形机器人，左手捏着头发丝般粗细的金属丝，右手拿着小巧的焊接工具，动作之从容堪比电子厂小哥。

　　紧接着，机器人又化身为滴试管的实验助手;熨衣服的家庭助手，倒酒的餐厅服务员。这些动作无一例外，均要求眼尖手稳心不慌。即便是小脑发育完全的人类，也要专心致志才能完成。

　　更为亮眼的是，这位百变马丁还能在图书馆整理书架!兼具大长腿+灵巧手+5.1的视力，Sparky 1不仅可以屈膝和弯腰，还可以通过身体的升降，将手中的书本稳稳放入2.2米高的书架。

　　整个新品发布看完，戴盟Sparky 1心灵手巧型人形机器人强悍的动手能力，不由得让人捏了把汗，难道机器人代替打工人上岗的时代大门，就要开启?

　　为何这么说?手是人类得以获得高度智慧的三大重要器官之一。一直以来，在通用机器人领域，除了大脑，最大的制约就是其能否拥有一双和人类一样的灵巧手。

　　纵观海内外，尽管国外一些双足机器人已经解锁了卓越的运动能力，有的甚至能跳舞、翻跟头、搭桥、扛大包，但依旧拿不起一颗小小的鸡蛋--既不因用力过度而捏碎，也不因力道过轻而摔破。

　　从设计来看，大多数人形机器人的手部多为简单2指夹爪，3指D'Claw，手部功能有限，只能做一些简单的开合动作，例如推拉门窗。

　　从感知来看，虽然有的人形机器人已经长出了5指，却发挥不出作用。因为，其中大多数机器人与环境的互动主要依赖于视觉、语言。而人类皮层的60%触觉和视觉相关，这种割裂视觉和触觉的运动感知方案，像是给人装上了电动假手，一般无法处理涉及精细触感的任务。

　　更进一步，当前大多数人形机器人学习能力有限，受困于较为初级的数据收集和遥操作技术，很难学习和适应新任务，成本也居高不下。

　　因此，无论是眼、手、脑的单个功能受限，还是整体协作不灵，当前大多数人形机器人无法代替人手完成复杂的实际作业。

　　那么，戴盟新品发布中的心灵手巧型人形机器人又是如何超越拿鸡蛋，文能倒酒，武能焊接?让我们一起来看看Sparky 1的黑科技。

　　02 破译心灵手巧的技术密码

　　Sparky 1能够完成这些多场景复杂动作首先归功于多模态集成技术。

　　以新品发布中的插网线为例。人类拿起一根网线并插入接口，需要动用眼、手、脑--眼睛涉及复杂的标定感知;大脑对手的控制区域，面积多达四分之一的大脑皮层;手的表面布满了触觉传感器，能感受振幅只有0.00002毫米的振动。

　　以上过程，至少同时涉及视觉-触觉-动作系统，这在人形机器人领域对应多模态技术。此外，机器人需要听令行事，还要加上语言模态。

　　而传统机器人系统主要依赖于单一模态或有限模态集成。即，听到了拿网线指令，但瞄不准插口的位置;或是，听到了指令，也瞄准了插口位置，但无法插进插口。

　　五官少了眼睛，四肢少了手，机器人就无法应对复杂的环境，也很难满足当下高标准的交互需求。

　　为此，「戴盟机器人」正在不断发展其视觉-触觉-语言-动作端到端模型的技术。这种多模态模型集成了视觉、触觉和语言处理能力，可以根据语言指令理解任务要求，通过视觉和触觉信号感知周围环境，并据此实时产生适当的动作信号来执行任务。

　　正是得益于多模态集成技术，戴盟Sparky 1心灵手巧型人形机器人化身巧手裁缝，在精细操作任务中预期成功率提高至少20%;鲁棒性显著提高，任凭环境复杂多变，依然能够眼尖手巧心不慌。

　　其次，归功于一双长了眼睛的五指巧手。

　　「戴盟机器人」开发出了基于光学触觉传感器的五指灵巧手，可以为机器人提供了类似人类的操作能力和触觉反馈。

　　特别是相较于传统基于电阻、电容、压电和磁电式等的触觉感知方式，「戴盟机器人」采用基于光学的触觉传感技术，能够提供更多维度的触觉信息，如三维力、轮廓和纹理等等，这在国际上同样属于前沿技术。

　　另外一个法宝就是戴盟创始团队开发的新型视触觉传感器。该传感器由柔软的皮肤、嵌入式标记阵列、带有鱼眼镜头的网络摄像机组成。在受到接触力激励的同时，相机可跟踪标记运动并获得变形场。

　　这套方案有着三个典型优势：

　　（1）获取高模态的触觉信息：相较于常见触觉传感器仅能获得一维点阵(单点)的测量方式，戴盟创始团队开发的新一代触觉传感器，可得到三维力+轮廓+纹理等至少五维的模态信息;

　　（2）接近人手皮肤的感知维度：相较于点阵式排布的单点测量方式，这个新型传感器基于相机视野下整个接触面的图像感知，能够获得丰富的视觉信息，有助于精细的操作;

　　（3）通用于多场景的不同任务：不需要为每个任务定制传感器，基于手部触觉图像，就能进行端到端的学习，提高精细操作学习的泛化性。

　　据悉，更可贵的是，与现有的触觉传感器相比，这种新型视触觉传感器更加易于制造。

　　得益于这双长了眼睛的巧手，戴盟Sparky 1心灵手巧型人形机器人能够执行细致的操作任务，甚至可以使用各类工具，进一步拓展了它的能力边界和应用场景。

　　再次，归功于低成本的学霸超能力。

　　人形机器人即便长了一副类人躯体，如果没有进行人类经验视角下的足量训练，具身智能机器人也永远停留在想象中。因此，机器人的学习数据收集系统是重中之重。

　　斯坦福开源ALOHA系统是这方面的佼佼者。该系统利用两个几乎完全相同的小型、模块化双臂移动机器人，形成了一比一还原的示教者-跟随者遥操作框架。然而，该系统收集的数据很难用于其他构形的机器人上肢;与真实机器人上肢一模一样的遥操作系统，不便携且价值高昂。

　　为此，「戴盟机器人」设计了一套基于外骨骼方案的遥操作与数据收集设备，兼具便携和高性价比。

　　数据收集员随时随地就能穿上这套包含图像采集头盔、6/7自由度外骨骼双臂、五指手数据手套的设备，在各个场景进行数据收集。帮助机器人通过模仿学习，熟悉各个工种，随时准备上岗。

　　最关键的是这套外骨骼方案，成本低但性能可不低。不仅能够实现遥操作的高精度对应，而且动作映射误差率低于5%，从而能实现高效精准的遥操作功能和大规模的非异构数据收集。

　　这不仅是技术上的创新，更是商业模式上的突破--其提供了一个经济有效的方案，解决高效数据收集和机器人学习优化的难题，进而有望通过大规模实用数据的收集，促进人形机器人技术的普及和应用，填补市场的空白。

　　03 解锁多场景的复杂任务

　　无论是端到端模型的创新，五指灵巧手的开发，低成本遥操作与数据收集设备的应用，都为解决行业长期存在的智能程度低下、手部笨拙、数据收集昂贵等难题提供了新方案。不仅让戴盟心灵手巧型人形机器人满足高性能与商业化落地的完美融合，还开辟了人形机器人在医疗、制造、服务等领域的广泛应用前景。

　　（1）工业场景：无需改造产线，戴盟心灵手巧型人形机器人就能够快速且准确地执行3C制造、零件装配等各种精细操作，提高生产效率和质量;在排爆、生化核危险物处置或危险场景操作中代替人类工作，减少工伤和事故风险。

　　（2）物流场景：在户外、室内场景承担物料搬运的任务，根据不同的物体体积和形状，规划路径完成搬运任务，大幅提升物流效率。

　　（3）科研场景：协助实验人员进行高精度操作，如整理线束、滴定试剂、拧开瓶盖等，可以应用于科研教育、航空航天、核能工业、生物医药等场景。

　　（4）医疗场景：协助医生进行复杂手术，提高手术精度和效率;帮助患者进行康复训练，减缓医疗压力，提升康复效果。

　　（5）家庭服务场景：协助家庭服务和养老助老操作，帮助老年人做简单家务;帮助运动功能障碍人士完成各项任务。

　　据悉，戴盟Sparky 1人形机器人还在不断进行任务学习中，操作的泛化性和成功率正在进一步提高。同时由于「戴盟机器人」聚焦于人形机器人的上肢手-臂-脑，至于下肢是轮式还是足式可根据场景需求进行选配。

　　综合来看，戴盟心灵手巧型人形机器人Sparky 1在戴盟整体产品规划发展中起到了承上启下的作用：一方面，以其稳定的轮式平台和优越的性价比，实现更快的场景落地;另一方面，为人形机器人更好地服务人类，提供更多的作业数据收集、模型训练和技术论证等相关技术支持。

　　04 港科大孕育出的又一匹创业黑马

　　据了解，「戴盟机器人」孵化于被誉为机器人领域产业黄埔军校的香港科技大学，由国际知名机器人专家、港科大机器人研究院创始院长/讲席教授、新加坡国立大学教授、斯坦福大学客座教授王煜(Michael Yu WANG)和段江哗博士联合创立。

　　其他团队成员来自顶尖学府和研究机构，在人工智能算法、机械与拓扑优化设计、类人行为学习与交互、运动规划与控制等多个领域深耕多年，同时拥有从研发到全球推广的完整量产经验。

　　作为最早一批从香港来到深圳，践行深港协同创新的公司，「戴盟机器人」创立后获批入驻蓝海湾福田基地，并于2023年获【港科大蓝海湾孵化器黑马奖】。

　　(来源：2024.2.22《新闻联播》--「戴盟机器人」研发测试)

　　同时，作为机器人生态系统的一部分，「戴盟机器人」也与全球机器人社区分享知识、互相交流、共同推动行业走向更光明的未来。

　　根据高盛于2024年初发布的《人形机器人专题报告》中预测，在蓝海市场情景下，2035年全球人形机器人的出货量将达到140万台，全球市场总规模预计将达到380亿美元。

　　其中，可以肯定的是，兼具心灵手巧的仿人机器人必然会迎来市场爆发。产品落地的前提是深厚的技术积累，在此背景下，用自研技术构筑技术长城的厂商将会迎来广袤的未来。