25 个关节、肌腱驱动:1X 为人形机器人做出真正“摸得到世界”的手,展示效果惊艳

1X 为 NEO 人形机器人发表 25 自由度、肌腱驅动的新一代机械手,號稱具備接近人類的靈巧度与力量,还能感知力道与滑手並即时反应。
(前情提要:马斯克预測 5 年后:全球至少有 1 亿臺人形机器人,甚至 10 亿臺)
(背景補充:如何布局 AI 机器人产业(完整指南))

多數人形机器人的手,其实只做得到三件事:抓、放、推,力道多大、东西有沒有滑掉,不容易轻易感知。不过 1X 在 9 日发表了 NEO 人形机器人的新一代机械手:具備 25 自由度、肌腱驅动,官方宣稱已接近人類的靈巧度、力量与可靠度。官方釋出的实际影片可以看到,机器人的手指靈活度確实达到了新境界,引发社群討論

从两指夾爪,到 25 个关節

多數人形机器人配的是两指夾爪,而 NEO 的新手有 25 个自由度,其中 22 个在手指与手掌,3 个在手腕,全部原生具備力控制、且可反向驅动。

簡單来说就是,你推一根手指,它会順著力道让步,同时回报你到底推了多重。这背后靠的是「1X 肌腱驅动」:用低齒輪比的肌腱系统取代傳统齒輪箱,比值约 5:1 到 15:1,远低於业界常见的 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 关節)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。整組手还做到 IP68 防水与食品級材质,官方展示影片裡,NEO 甚至能自己洗手。

25 个自由度的分配,也照著人體解剖学的比例走,特別偏重大拇指,让它能真正与其餘四指对握出力,而不只是象徵性地擺在旁边当陪襯。

手,就是感測器本身

1X 的说法是:相机是被动的觀察者,但手是一场主动的实验,它用力气问问題,再从同一組关節裡读回答案。多數机械手是「只寫不读」的裝置:下指令、手到位、然后沒有任何有意義的訊號傳回来。

NEO 反过来,是「可读可寫」的:每个关節都是閉環的,这就是本體感覺,不用眼睛看,手自己就知道现在是什麼姿勢。能做到这件事,靠的是準直驅的设计,马达幾乎直接拉动肌腱,中间沒有層層齒輪箱把訊號吃掉。簡單来说就是,少了齒輪箱这一層阻礙,手才聽得见自己碰到东西的聲音。

加上分布在指尖与手掌表面的高解析度觸覺感測,能量出正向力道、接觸位置与剪力,官方稱之为「力透明」,这让 NEO 能即时偵測到物體正在滑手並做出反应,这对又小、透明、易變形或被遮擋的物體尤其关鍵,單靠視覺辨识不出来。

根據官方展示影片,NEO 拼裝樂高積木、从钱包裡撿起單一枚硬币或螺絲、转裝燈泡、用螺絲起子、幫外套拉拉鍊、依顏色分類葡萄、倒茶、接住软球、插上 USB-C 充电線、擦拭桌面,甚至用手语溝通。

可靠度方面,1X 表示零元件与整組手指已透过數百万次測試迴圈,手腕关節在高负載下验证超过 200 万次;極低齒輪比加上肌腱驅动,让外部撞擊可以安全地「反向驅动」手指,被巴掌打、被鎚子敲、甚至夾在抽屜裡,手都会順勢让开,而不是硬碰硬損壞。

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