马斯克也栽了！特斯拉机器人那只金手，6周就废，一年烧掉10万美元

一拖再拖的特斯拉第三代人形机器人Optimus V3, 终究在5月底公布消息, 打算于今年年末进行量产。哪怕是像拥有万亿美元财富的马斯克这般厉害的人物, 同样被束缚在灵巧手性能、成本、可靠性这个难以突破的“不可能三角”当中。

问题的关键所在, 是那只手, 按照《晚点》所报道的情况, 在先前进行的分拣快递训练期间, 特斯拉的灵巧手使用期限仅仅为6周, 并且单只的成本超过6000美元, 要是再把其他容易损坏的部件加起来, 一台已经投入使用的机器人每年单单只是更换零部件的成本就快要接近10万美元了。

要是想对成本加以控制, 那就不得不去简化设计, 还要减少传感器以及电动关节, 如此一来连基本的抓取功能都很难得以保证；要是想追求高性能, 就要增加传感器、电动关节以及自由度, 成本必定会大幅地飙升；要是想确保高可靠性, 又得去简化结构, 减少故障点, 而这样常常是以牺牲性能作为代价的。

回顾特斯拉过往经历, Robotaxi多次出现跳票情况, Cybertruck也屡次延期, 如此这般使得“马斯克时间”在科技圈变成了闻名的“薛定谔的钟表”。正是因为存在这所谓的“不可能三角”, Optimus V3同样没能摆脱这样的困境。依据马斯克所讲, 产品那儿还有大量问题急切亟待去解决。

为何手会这般重要呢? 在业内大家普遍都觉得, 灵巧的手对机器人真正可以做多少活的上限起着决定性作用。人形机器人的核心价值是“通用”以及“泛化”, 那就是能够去适应多种场景、多项任务, 不管是工业装配方面, 还是家庭服务范畴, 不管是精细操作领域, 又或是工具使用方面。

要执行这所有的一切, 其关键之处, 是在于手。那种传统的工业夹爪以及吸附盘在功能方面是比较单一的, 仅仅只能执行提前设定好的任务, 当面对形状并不规则的物体亦或是需要精细力控的作业之时, 夹爪所存在的局限性就会毫无保留地显现出来。只有给机器人配备上一双具备能像人手那样灵活抓取, 同时还拥有精准力控能力的手, 才能够促使机器人真正地走出预先设定好的场景, 进而如同人般去回应那种千变万化的现实任务。

一位机器人企业高管, 向时代周报记者感慨说, 能够讲这样的话, 那就是, 手是在执行泛化任务期间最为关键重要的部件里得数一数二的重要部件之一。

如此一来, 灵巧手便成了推动具身智能产业向前发展的关键支撑点, GGII高工机器人产业研究所给出的数据表明, 鉴于人形机器人应用范畴的不断拓宽, 加上灵巧手技术取得的突破性进展以及成本的降低, 中国灵巧手市场的销售量预期, 会由2025年的1.92万只, 攀升至2030年的43万只，在2025年到2030年期间, 年均复合增长率（CAGR）大概属于87%。

当前, 灵巧手的产品能力却依旧没能抵达人类抓握的界限, 性能、成本、可靠性此“不可能三角”仿若一道无形的屏障, 横跨在灵巧手迈向量产以及普及的道路上。特斯拉的机器人虽已快要进入量产阶段, 然而那只手究竟能不能切实“抓紧”未来, 仍然是最大的不确定因素。

直驱、腱绳、连杆各有利弊

不可能三角的首要难题，便是性能瓶颈。

人手是人体之中最为精密的所在部位, 一只具备健全状态的人手, 是由27块骨骼、19个关节、35块肌肉、123条韧带以及48根神经共同组构而成的。通常灵巧的手常常是以人类的手掌解剖结构当作原型, 对微型电机、减速器、丝杠、传感器等精密的零部件进行了集成, 并且还配套了专用的控制算法后, 才凭借这些达成精密操控的。

问题在于, 人的手部具备24个自由度。从工程达成的角度去看, 一个自由度一般对应着一个电机, 要是打算复制人手的灵活程度, 那就得把24个电机塞进一只手掌之中, 其难度不言而喻: 要是把手做得大一些、重一些, 惯性就会随之增大, 灵敏度反倒会下降——成年人一只手的平均重量约为400克, 然而市面上的灵巧手常常是这个重量的数倍；要是把电机尺寸做小, 抓握力又会大幅降低, 难以求得平衡。

这般情形之下, 当下灵巧手的技术线路尚未达到收敛状态, 各个厂商于不同指标之间分别有着不同的选择。头部灵巧手企业傲意科技的副总经理张琦, 向时代周报的记者予以介绍之时表明, 在行业范围内部, 主流的技术方向主要存在直驱、腱绳以及连杆这三种, 这三种技术方向各自具备不同的优势劣势。

其中, 直驱方案的做法是, 把电动机直接安装在手指的内部, 借助电动机转动直接促使手指作出运动。根据张琦所进行的介绍, 这一种方案有着这样的优点, 那就是, 几乎不存在能量的损耗, 所以, 精度是非常高的。

只是缺点同样显著, 其一, 因电机内置致使整机体积偏大, 所以不得不缩减自由度, 其二, 设备散热压力突显, 其三, 整手自重偏重, 而散热与重量都会对产品性能产生显著影响, 进而容易致使抓取稳定性受影响, 另外, 该方案对于零部件的设计以及加工要求极高, 并且出货量也相对较低, 存在出货量少, 零部件设计苛求, 零部件加工苛责, 整手自重偏重, 散热压力突显, 会致使抓取稳定性受影响, 会显著影响产品性能, 电机内置使整机体积偏大, 所以不得不缩减自由度这些情况。

业内对于上述问题有着其他技术方案的探索, 具体来说是探索其他技术方案以求减轻手部重量了, 而且也是探索减轻手部重量的同时还求保持自由度甚至提高了自由度, 比如探索腱绳方案, 该方案是把电机放置在手臂处, 这是把电机布置在置于手臂处啦, 而不是布置在手上的, 并且只留传动以及转换机构处在手掌当中, 同时通过腱绳的拉伸, 腱绳拉伸之后再来驱动手指活动。

张琦表明, 腱绳方案具备不受空间限制的益处, 所以能够达成很高的自由度。然而其缺点也是显著的, 传动是依靠绳索拉伸的, 长期运用容易出现蠕变以及松弛的情况, 耐久性与强度相对而言比较差；与此同时, 结构设计繁杂、走线难度大, 致使成本较高。

将采取腱绳方案的特斯拉灵巧手, 凭借此达成了令人惊叹的25个自由度, 然而, 在这同时, 亦出现了成本高昂、损耗巨大的情况。单只成本超过6000美元, 使用寿命仅有6周的艰难处境, 就是有力的证明。

对比之下, 连杆方案在损耗方面更小, 在耐用度层面表现更高，不过在自由度上要进行一定取舍, 张琦讲明, 该方案借助电机驱动刚性连杆, 达成手指的弯曲以及伸展, 其传动的路径直接, 结构相对来说较为简单, 成本同前两个方案相比显著更低, 然而问题是, 所有的电机都被安装在手掌内部, 可手掌的空间是有限的, 则自由度会由于这个而受到限制。

张琦说看总体, 连杆方案把成本以及耐用性兼顾起来了, 与此同时和传统夹爪比较, 有着更高自由度情况, 并且也拥有一定泛化能力, 所以这一技术路径于去年成了主流。

但时至如今, 仍未有这么一种办法, 可同时兼顾自由度、精度、寿命以及成本。GGII高工机器人产业研究所的分析师高畅, 向时代周报记者剖析称, 连杆类虽成本低、能使用、相对可靠, 然而性能却相对欠缺；腱绳类自由度颇高, 不过稳定性不足, 且成本高昂；直驱类控制精度高, 只是容易出现故障, 成本也高。不同的技术路线, 需结合行业发展阶段、场景应用, 去平衡“性能、可靠性、成本”。

与灵巧手相关的从业者袁华（化名）, 以化名之身向时代周报的记者透露了相关情况，在过去的一年当中, 关于连杆类的产品, 其平均寿命是有一定提升程度的, 从原本的半个月, 被延长至两三个月的时长, 然而, 这样的寿命时长依旧没有能够达到工业级所规定的标准。对于高自由度腱绳驱动或者直驱的产品而言，更是少之又少的厂商敢于宣称自家产品的寿命能够超过一个月。

其实, 当下市场针对灵巧手最为关键的需求便是不容易损坏, 然而依旧极难达成。其还得在材料方面、核心零部件方面以及系统集成方面全面予以改进。高畅如此讲道。

量上不去，价下不来

性能之外，成本同样是灵巧手面临的一大障碍。

高工机器人产业研究所GGII提供了统计数据, 数据显示, 当下, 主流的连杆方案灵巧手, 其每一只的价格是约在二万元至五万元之间, 而腱绳、直驱方案灵巧手, 每一只的价格基本都在十万元以上。当下, 在人形机器人整机成本里, 灵巧手占据了百分之二十到百分之二十五。与之相比, 发动机在一辆燃油车成本中所占的比例是百分之十五到百分之二十。这意味着, 灵巧手的成本占比已然超过了传统汽车最为核心的动力总成。

即便按照最便宜的那种方案去计算, 每一只灵巧手的价格是两万元, 人形机器人需要配备两只手, 仅仅是灵巧手的成本就已经多达四万元, 由此反向推断人形机器人的成本会超过二十万元。很明显这是一个过高的数字。

在业内, 大家普遍都持有这样一种看法, 那就是, 对于人形机器人而言, 灵巧手在其中的成本占比处于10% - 15%这个范围左右才算是比较合理的, 并且, 未来人形机器人的单价应该朝着下探到10万元左右的方向发展。要是按照整机成本8万元来进行测算的话, 单机搭配2只灵巧手的情况下, 那么灵巧手的单价就得降到4000元至6000元左右。

如何降低灵巧手的成本，因此成为业内最为关注的问题。

高畅予以拆解并指出, 灵巧手的硬件成本主要存在于微型关节模组, 该模组是由电机、减速器、丝杠等零部件所构成的, 仅仅只是在硬件物料这个方面, 便面临着不小的成本压力。

能低至400元以内当作单价的空心杯电机, 较贵的能达到上千元；减速器大概处于三百元左近的情况, 丝杠处在三百元到七百元的范围之间, 通常一个微型关节模组的价格在千元以上, 一个主动自由度对应着一个模组, 常见的有着低自由度的连杆方案需要6个这样的关节模组, 合并在一起成本就差不多将近万元, 主动自由度越多成本也就越高。另外, 触觉传感器技术也处于早期阶段, 精度越高成本也越高。高畅讲道。

那些原本之上的成本, 还没有被计算到研发以及加工之中。高畅有所透露, 在研发这个层面, 灵巧手具备机械、电子、材料、算法等多学科呈现出强交叉的特性, 整个开发周期比较长, 人力物力这两方面的投入数量非常大。在加工这个方面, 因为市场规模一直以来都还是比较小, 所以结构也很复杂, 基本上都是通过人工来进行组装的。灵巧手的结构越是复杂, 所需要用到的工序也就会越多, 人工操作越是困难, 良品率也就越是低, 这些均属于成本范畴，每一个环节都让灵巧手的价格得到了推高。

然而就当前情况而言, 成本已然难以持续下降。GGII高工机器人产业研究所公布的数据表明, 在2025年中国灵巧手的市场销售量仅为1.92万只。就算按照平均价格5万元来计算, 市场规模也仅仅是10亿元的级别。

赛道里面企业数目众多, 市场份额呈现出高度分散的状况, 每一家企业或许只有几千万元的业务量。几千万元的营收还必须留出合理的毛利部分, 之后再分摊到像电机等上游零部件供应商那里, 每一家供应商所拿到的量小到几乎可以忽略不计。硬件从本质上来说就是那种‘卖铁’性质的生意, 不存在规模优势就很难拥有价格方面的空间。张琦如此说道。

他选用核心零部件空心杯电机来举例, 当下市面上的低端空心杯电机，单价已经降低到百元水准这一级别, 再去压缩三四十元, 是不存在实质意义的。过度地挤压供应链所具备的利润, 结果只会减弱其持续进行研发的能力, 直到最终对整个产业的健康发展并没有益处、产生不良影响, 发挥不了积极作用。“最后还是要依靠数量上升到达一定的 level。”。

高畅也指出, 灵巧手成本长时间居高不止的缘由, 主要是市场基数达不到足够大。灵巧手属于B端产品, 它在早期主要投放于教育科研、特种作业领域, 在这两年与人形机器人一起应用于工业、商业、家庭服务方面, 整个行业都处在发展的初期阶段, 渗透率极其低。并且早期所替代的大多是简单任务, 其中大部分能够由夹爪来完成, 使得市场被进一步限制。

高畅感慨道, 要达成降本, 主要依靠垂直的供应链管理, 以及工程化能力, 还需借大规模量产来摊薄研发成本, 进而降低单位成本, 而这显然不是两三年就能达成的。

那只“比手还贵”的传感器

即便能够解决上述性能方面的问题, 即便能够解决上述成本方面的问题, 灵巧手依旧面临着第三个重要的卡点, 这个卡点就是应用。

在理想状态之中, 灵巧手要去尽可能地就仿照人手的结构以及功能, 如此才能够更好地达成泛化操作。拿抓取物品当作例子来说: 人手不但要依靠视觉信息来判断物体的位置、距离、种类还有性质, 而且还得借助触觉去感知其重量、软硬、温度以及摩擦力, 这样才可以稳稳地拿起一颗像鸡蛋这般易碎的物品。

不过呢, 要是打算在机器人平台那儿重现这种功能, 不管是技术的那个方向, 就是层面, 还是成本的那个方面, 也就是层面, 都面对着不小的挑战。

凭借着, 皮肤当中, 密集分布着的, 机械感受器细胞, 以及三维力传感能力, 人类的指尖, 能够去精准地感知压力, 还有滑动, 甚至是物体纹理。然而问题在于, 虽说近些年来, 各种柔性触觉传感器, 发展得十分迅速, 可是依旧是很难去兼顾高传感性能, 还有精准的三轴力解耦能力, 而且更是没有办法, 在微米尺度上, 去复现人类指尖的触觉感知精度。

袁华说出, 当前市面上运用比较频繁的依旧是薄膜式压电压阻传感器, 这类传感器的好处在于成本比较低, 单个加装所费用仅仅需要三千至五千元, 然而缺点也是十分显著的, 那便是精度不符合要求, 仅仅能够测量压力的大小, 很难达成多维力感知。

相较而言, 视触觉传感器, 磁电触觉等传感器、虽可感知力的大小, 能对力的方向进行感知、但现阶段大多仍处在实验室样机阶段, 处于小批量验证时期, 价格高昂到极点、往往达到万元之数, 成本甚至比灵巧手自身还要高。

张琦感慨道, 它甚至比我们的手还贵。2025 年 9 月, 傲意科技推出了 Mini 版灵巧手 ROH-LiteS001 , 其售价为 8888 元。也正是因为如此 , 张琦透露 , 行业尚未就传感器技术路线达成共识。

触觉传感器存在局限是必然的之事, 这局限紧紧约束住了数据的采集行为, 进而又对灵巧手的实际落地应用形成了阻碍且重重地阻止它展开。有这样一种普遍的市场观点是, 若要让机器人把抓取学成像人的样子, 那么海量高质量的操作数据是尤其必要的, 特别是其中所包含着的触觉信号。倘若缺少这一核心维度, 高质量的触觉数据就会显得不够充足, 如此这般AI模型便学不会那种“轻拿轻放”所需的巧劲。处于这种状况之下, 再怎么精密的灵巧手也很难实际意义上地走出充满科研气息的实验室。

数据采集也是一笔数额不小的开销, 数据采集相关技术人员向时代周报记者透露，仿真数据目前仅能用于灵巧手的预训练, 不能直接交付最终任务, 要完成高精度专项任务, 仍需要高质量的真机操作数据, 不同灵巧手之间存在差异, 数据不能互通。

如此情形之下, 要采集到充足的数据并非易事。上述技术人员讲, 人工远程操控灵巧手一整天, 最终能够拿去使用的常常仅有3个小时。而要精心打磨出一个达到交付级水平的技能点, 起码需要2000到5000小时的训练数据, 而要达成大规模商用灵巧手需要数万个技能点, 背后涉及的设备、场地、员工成本不可轻视。

成本要是过高, 那么普及起来就会存在困难, 要是没有形成规模, 那就没办法实现应用的扩大、性能的迭代以及可靠性的提升, 最终致使成本常年处于高水平状态。性能、成本、可靠性这三者之间相互牵扯, 使得灵巧手陷入了一个怪圈之中: 要是想降低成本, 可却缺乏足够的规模。而要是没有规模, 那飞轮也就没法转起来。

究竟该如何去突破这个怪圈, 当下来讲尚无标准答案, 不过能够确定的是, 灵巧手不同于实验室里那些仅用于炫技的作品, 也就是说它变成了一道切实可见的工程方面的考题, 到底是谁, 倘若有人能够在性能与成本以及可靠性之间寻觅到那个些许微妙的平衡点, 那么这个人就有获得迈向人形机器人量产时代钥匙的初步可能性。

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