践行者说|蔡颖鹏:将“最难一厘米”拆解为模块,穿越灵巧手的量产深水区

LeadeRobot2025-12-261131机器人技术及应用



 

12月18-19日,第六届中国机器人行业年会在杭州举行。这场汇聚了超2000名行业专家企业家及从业者的年度盛会,已成为解码机器人技术与商业未来的高端对话场。


 

机器人大讲堂特现推出系列深度报道,梳理大会现场行业顶尖专家与知名企业的核心洞见,探寻中国机器人在具身智能时代的破局之路。


 


 


 

本期聚焦


 

【蔡颖鹏】从研发到制造—核心零部件如何撑起产业化的灵巧手解决方案


 

蔡颖鹏

北京因时机器人科技有限公司CEO

行业青年领军人才,拥有近二十年机器人研究与开发设计经验,带领团队成功研制出全球首款微型伺服电缸和国内首款商业级五指灵巧手,攻破多项关键工艺和机器人技术。

年会现场,因时机器人CEO蔡颖鹏指出了一个尖锐的共识:灵巧手是人形机器人实现价值的“最后一厘米”,却也是制约其量产落地的“最难一厘米”。埃隆·马斯克称其研发占整难度一半,而行业正集体面临成本、性能与可靠性的不可能三角。


 

他的分享,为如何将实验室里的“巧手”变为工厂中的“可靠工具”提供了具象化的答案。最复杂的终端,如何能用最通用的模块来构建?本篇报道,我们完整梳理他在年会上的核心实践与思考,为业界呈现一条穿越灵巧手量产深水区的务实路径。


从研发到制造

核心零部件如何撑起产业化的灵巧手解决方案

“谈到人形机器人,过去几十年,大家主要是在关注灵巧手下肢的平衡,比如它的行走、跑步、跳跃等等。最近两三年,随着具身智能行业的飞速发展,灵巧手的灵巧作业能力越来越受到广泛的关注。因为机器人只有具备了灵巧作业能力,它才能有机会形成落地应用。”


 

攻克“最后一厘米”:灵巧手的产业化瓶颈

“埃隆·马斯克曾说,灵巧手的研发难度和工程任务占整机的50%,擎天柱机器人也因其挑战推迟了量产计划。”蔡颖鹏开篇便引用了这一观点,点明灵巧手是制约人形机器人落地的关键瓶颈。他认为,灵巧手的产业化成功必须同时破解成本、性能与可靠性这三重相互制约的难题。


成本远不止是制造成本。蔡颖鹏特别强调了容易被忽视的使用与维护成本。“灵巧手是机器人使用频次最高的操作终端,一旦故障,若每次都需要返厂维修,用户将难以接受。”他解释道。因此,通过模块化设计让用户能简便地自行替换升级,是降低机器人全生命周期成本的关键。


性能则是一个复杂的系统工程,涵盖负载、速度、自由度、精度、感知、控制带宽乃至防护等级,如抗冲击、电磁兼容、高低温等。“要想把一款灵巧手做好,方方面面都得解决。”蔡颖鹏总结道。


破局之路:通用模块化设计理念

面对这一行业共性挑战,因时机器人自2016年成立起,便选择了一条独特的破局路径:通用模块化设计。其核心是将灵巧手的驱动单元——微型伺服电缸打造为一个高度集成的标准化“仿生肌肉”模块。这个手指大小的模块,内部集成了电机、行星减速器、精密丝杠、位置与力传感器及伺服驱动器,本身就是一个完整的直线伺服系统。


 

基于这一通用模块化系统的设计,因时实现了对多种技术路线的兼容与创新。


连杆传动方案的灵巧手:能实现市面上常见的6自由度及更高自由度的灵巧手,优势在于负载能力强、精度高、可靠性稳,适合工业领域的大负载、高精度任务。


腱绳传动方案的灵巧手:同样由微型伺服电缸驱动,通过拉动腱绳控制手指。其优势在于柔性好、安全性高,且能将驱动单元后置以优化重心分布,更容易实现高自由度,适合需要柔顺交互的场景。


“模块化的方式让灵巧手的设计、制造和维护变得简单,同时成本和可靠性各方面能够做的更好。”蔡颖鹏强调。


细节革命:从消耗品传感器到融合感知

这一理念渗透到每个细节。例如,触觉传感器被设计为可通过两颗螺丝快速更换的标准模块,一举解决了供电、通讯、防水、防尘四大接口问题。“我们认为触觉传感器是消耗品,就像人的皮肤会磨损,可能带来信号的失帧甚至失效。但人体有新陈代谢的能力,皮肤会自动更新,所以传感器也应该能够便捷更新。”


在感知层面,因时采用了触觉与力传感器的融合方案。蔡颖鹏阐释了其背后的逻辑:触觉传感器擅长轻负载下的细微感知,而力传感器适用于重载下的力控。通过融合二者,灵巧手方能实现从精密装配到重物抓取的全范围自适应力控。


可靠性则源于千锤百炼的验证。蔡颖鹏列举了灵巧手所经历的严格测试:抗振动冲击、电磁兼容、48小时盐雾、IP防护、跌落实验、高低温高湿等。“每个环节都缺一不可,才能做到真正好用且耐用,实现产业化。”


 

量产验证:穿越“死亡谷”的飞轮

通用模块化带来的深层优势,是借助更广阔的市场跨越“量产死亡谷”。蔡颖鹏指出,微型伺服电缸作为上游核心部件,其应用早已超越机器人领域,在锂电精密涂布、半导体设备、医疗手术机器人等高端制造及生物医疗行业实现规模化应用。


“这意味着,它的量产、品控与成本问题,已经在更苛刻、更成熟的市场中被验证和解决。我们用这样的产业化模块来做灵巧手,对其实现真正的市场应用起到了至关重要的作用。”


市场数据也印证了这条路径的成效。从2016年推出首台样机,到2020年量产国内首款商业级灵巧手,因时机器人的交付量在近年呈现加速增长:2016-2023年累计交付1000台,2024年单年交付2000台,2025年全年交付量已突破1万台,灵巧手服务全球超过700家客户,覆盖教育科研、工业、商业、医疗等多个领域。


 

 

因时机器人的实践揭示了一个深刻的产业化逻辑:面对灵巧手这类高度复杂的系统难题,最有效的解法或许并非追求极致的集成创新,而是将其拆解为最通用、最可靠的底层模块,并让这些模块在更庞大、更多元的第一战场中完成量产历练,最终以成熟的姿态,反哺和攻克核心产品(灵巧手)的最终堡垒。

这不仅是一条关于灵巧手的破局之路,也为整个具身智能硬件产业如何穿越从实验室到工厂的深水区,提供了宝贵的范式参考。