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25 articulaciones, accionamiento por tendones: la mano de un robot humanoide 1X que hace que sea posible tocar “el mundo” de verdad, mostrando un efecto asombroso
1X 為 NEO 人形機器人發表 25 自由度、肌腱驅動的新一代機械手,號稱具備接近人類的靈巧度與力量,還能感知力道與滑手並即時反應。
(前情提要:馬斯克預測 5 年後:全球至少有 1 億臺人形機器人,甚至 10 億臺)
(背景補充:如何布局 AI 機器人產業(完整指南))
多數人形機器人的手,其實只做得到三件事:抓、放、推,力道多大、東西有沒有滑掉,不容易輕易感知。不過 1X 在 9 日發表了 NEO 人形機器人的新一代機械手:具備 25 自由度、肌腱驅動,官方宣稱已接近人類的靈巧度、力量與可靠度。官方釋出的實際影片可以看到,機器人的手指靈活度確實達到了新境界,引發社群討論
從兩指夾爪,到 25 個關節
多數人形機器人配的是兩指夾爪,而 NEO 的新手有 25 個自由度,其中 22 個在手指與手掌,3 個在手腕,全部原生具備力控制、且可反向驅動。
簡單來說就是,你推一根手指,它會順著力道讓步,同時回報你到底推了多重。這背後靠的是「1X 肌腱驅動」:用低齒輪比的肌腱系統取代傳統齒輪箱,比值約 5:1 到 15:1,遠低於業界常見的 100:1 到 200:1。比值越低,力道在傳到手指前被摩擦「吃掉」的比例就越少,手才感覺得到自己碰到了什麼。
規格上,拇指根部(CMC 關節)峰值扭矩 3,5 Nm,指節(MCP)2,6 Nm,指尖屈曲力最高 45 N,手腕扭矩 17,75 Nm,定位精度 ±0,2 mm。整組手還做到 IP68 防水與食品級材質,官方展示影片裡,NEO 甚至能自己洗手。
25 個自由度的分配,也照著人體解剖學的比例走,特別偏重大拇指,讓它能真正與其餘四指對握出力,而不只是象徵性地擺在旁邊當陪襯。
手,就是感測器本身
1X 的說法是:相機是被動的觀察者,但手是一場主動的實驗,它用力氣問問題,再從同一組關節裡讀回答案。多數機械手是「只寫不讀」的裝置:下指令、手到位、然後沒有任何有意義的訊號傳回來。
NEO 反過來,是「可讀可寫」的:每個關節都是閉環的,這就是本體感覺,不用眼睛看,手自己就知道現在是什麼姿勢。能做到這件事,靠的是準直驅的設計,馬達幾乎直接拉動肌腱,中間沒有層層齒輪箱把訊號吃掉。簡單來說就是,少了齒輪箱這一層阻礙,手才聽得見自己碰到東西的聲音。
加上分布在指尖與手掌表面的高解析度觸覺感測,能量出正向力道、接觸位置與剪力,官方稱之為「力透明」,這讓 NEO 能即時偵測到物體正在滑手並做出反應,這對又小、透明、易變形或被遮擋的物體尤其關鍵,單靠視覺辨識不出來。
根據官方展示影片,NEO 拼裝樂高積木、從錢包裡撿起單一枚硬幣或螺絲、轉裝燈泡、用螺絲起子、幫外套拉拉鍊、依顏色分類葡萄、倒茶、接住軟球、插上 USB-C 充電線、擦拭桌面,甚至用手語溝通。
可靠度方面,1X 表示零元件與整組手指已透過數百萬次測試迴圈,手腕關節在高負載下驗證超過 200 萬次;極低齒輪比加上肌腱驅動,讓外部撞擊可以安全地「反向驅動」手指,被巴掌打、被鎚子敲、甚至夾在抽屜裡,手都會順勢讓開,而不是硬碰硬損壞。