人手21 自由度、十三种操作皆赖“执行器官”与神经协同,复刻其灵巧的机器人亦需近22 自由度。
人手有悬垂、托举、触摸、推压、击打、动态操作、球形掌握、球形指尖握、柱状抓握、勾拉、二指尖捏、多指尖捏、侧捏这十三种基本功能,这些功能的实现既依赖于手与上肢皮肤、筋膜、关节、肌肉等“执行器官”的完整性,也离不开神经系统多层级的精密调控与信息整合处理;从解剖学角度看,人手手部共20 个自由度,腕部2 个自由度,小臂有1 个自由度。五根手指每根手指均有4 个自由度。手掌由除拇指外四根掌骨进行支撑。手部通过腕骨与尺骨、桡骨进行连接并在此处形成2 自由度关节。小臂的尺骨、桡骨除支撑外,通过二者的相互扭转可实现手掌的整体旋转。而灵巧手为了复刻人手功能,需具备相近的自由度,比如特斯拉Optimus Gen 3 拥有22 个自由度。
灵巧手“自由度军备赛”已全面打响,特斯拉、宇树、智元等上下游玩家集体冲刺“超灵活”时代。从特斯拉Optimus Gen 3 的22 关节,到宇树Dex5 的20 关节“16 主动+4 被动”,再到智元OmniHand2025 的19 关节专业款,短短一年,灵巧手自由度迅速从10+跃升至20+;本体厂、零部件厂、具身智能方案商全线下场,把“多一度自由”写进下一代机器人竞速的标配。
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