近日，人形機器人Figure 01爆火，引發了人們對未來人形機器人觸達生活的無限遐想。日前，戴盟（深圳）機器人科技有限公司（以下簡稱戴盟機器人）也發布了其新品“Sparky 1”。這是該團隊繼仿人搬運機器人后推出的又一款突破性“巧手”產品，據悉，該機器人采用新一代視觸覺傳感+靈巧操作技術，旨在幫助人類完成更多任務挑戰。“心靈手巧”陣營再添一員。
01 “心靈手巧”的戴盟Sparky 1
在常見的人形機器人中，往往重點展示的是它們的運動能力。而在「戴盟機器人」發布的新品中，則更多展示了“巧手”的可能性。比如，機器人一口氣完成“插線束接口”“焊接電路板”“滴試劑”“熨衣服”“倒酒服務”“物體分揀”“整理書架”等人類才能實現的“精細化”工作，解鎖了家庭、工業、商業、研發等多個場景作業能力。
從戴盟的新品發布中可以看到，機器人活動著五指靈巧手，右手拿起線束，左手挑出藍色網線，瞄準對應接口，穩穩插進。看似一個很簡單的動作，但實際上，網線的“水晶頭”非上下對稱，接口較普通USB更為復雜。人類“插網線”尚且經常出現“對不準”的小bug，而畫面中的機器人動作流暢，實屬驚艷。
隨后，機器人瞬移到了“電子廠”。面對一塊比半個巴掌還小的電路板，這位叫做Sparky 1的人形機器人，左手捏著頭發絲般粗細的金屬絲，右手拿著小巧的焊接工具，動作之從容堪比“電子廠”小哥。
緊接著，機器人又化身為滴試管的“實驗助手”；熨衣服的“家庭助手”，倒酒的“餐廳服務員”。這些動作無一例外，均要求“眼尖手穩心不慌”。即便是“小腦”發育完全的人類，也要專心致志才能完成。
更為亮眼的是，這位“百變馬丁”還能在圖書館整理書架！兼具“大長腿+靈巧手+5.1的視力”，Sparky 1不僅可以屈膝和彎腰，還可以通過身體的升降，將手中的書本穩穩放入2.2米高的書架。
整個新品發布看完，戴盟Sparky 1心靈手巧型人形機器人強悍的動手能力，不由得讓人捏了把汗，難道機器人代替“打工人”上崗的時代大門，就要開啟？
為何這么說？手是人類得以獲得高度智慧的三大重要器官之一。一直以來，在通用機器人領域，除了大腦，最大的制約就是其能否擁有一雙和人類一樣的“靈巧手”。
縱觀海內外，盡管國外一些雙足機器人已經“解鎖”了卓越的運動能力，有的甚至能跳舞、翻跟頭、“搭橋”、“扛大包”，但依舊“拿不起”一顆小小的雞蛋——既不因用力過度而捏碎，也不因力道過輕而摔破。
從設計來看，大多數人形機器人的手部多為簡單2指夾爪，3指D’Claw，手部功能有限，只能做一些簡單的開合動作，例如“推拉”門窗。
從感知來看，雖然有的人形機器人已經長出了“5指”，卻發揮不出作用。因為，其中大多數機器人與環境的互動主要依賴于“視覺”、“語言”。而人類皮層的60%觸覺和視覺相關，這種割裂“視覺”和“觸覺”的運動感知方案，像是給人裝上了“電動假手”，一般無法處理涉及精細觸感的任務。
更進一步，當前大多數人形機器人“學習能力”有限，受困于較為初級的數據收集和遙操作技術，很難學習和適應新任務，成本也居高不下。
因此，無論是“眼、手、腦”的單個功能受限，還是整體協作不靈，當前大多數人形機器人無法代替人手完成復雜的實際作業。
那么，戴盟新品發布中的“心靈手巧型人形機器人”又是如何超越“拿雞蛋”，文能“倒酒”，武能“焊接”？讓我們一起來看看Sparky 1的“黑科技”。
02 破譯“心靈手巧”的技術密碼
Sparky 1能夠完成這些多場景復雜動作首先歸功于“多模態集成技術”。
以新品發布中的“插網線”為例。人類拿起一根網線并插入接口，需要動用“眼、手、腦”——“眼睛”涉及復雜的“標定”感知；“大腦”對“手”的控制區域，面積多達四分之一的大腦皮層；“手”的表面布滿了觸覺傳感器，能感受振幅只有0.00002毫米的振動。
以上過程，至少同時涉及“視覺-觸覺-動作”系統，這在人形機器人領域對應“多模態”技術。此外，機器人需要“聽令行事”，還要加上“語言”模態。
而傳統機器人系統主要依賴于單一模態或有限模態集成。即，聽到了“拿網線”指令，但瞄不準“插口”的位置；或是，聽到了指令，也瞄準了“插口”位置，但無法插進“插口”。
“五官少了眼睛，四肢少了手”，機器人就無法應對復雜的環境，也很難滿足當下高標準的交互需求。
為此，「戴盟機器人」正在不斷發展其“視覺-觸覺-語言-動作端到端模型”的技術。這種多模態模型集成了視覺、觸覺和語言處理能力，可以根據語言指令理解任務要求，通過視覺和觸覺信號感知周圍環境，并據此實時產生適當的動作信號來執行任務。
正是得益于多模態集成技術，戴盟Sparky 1心靈手巧型人形機器人化身巧手“裁縫”，在精細操作任務中預期成功率提高至少20%；魯棒性顯著提高，任憑環境復雜多變，依然能夠“眼尖手巧心不慌”。
其次，歸功于一雙“長了眼睛”的五指巧手。
「戴盟機器人」開發出了基于光學觸覺傳感器的五指靈巧手，可以為機器人提供了類似人類的操作能力和觸覺反饋。特別是相較于傳統基于電阻、電容、壓電和磁電式等的觸覺感知方式，「戴盟機器人」采用基于光學的觸覺傳感技術，能夠提供更多維度的觸覺信息，如三維力、輪廓和紋理等等，這在國際上同樣屬于前沿技術。
另外一個“法寶”就是戴盟創始團隊開發的新型視觸覺傳感器。該傳感器由柔軟的皮膚、嵌入式標記陣列、帶有魚眼鏡頭的網絡攝像機組成。在受到接觸力激勵的同時，相機可跟蹤標記運動并獲得變形場。
這套方案有著三個典型優勢：
（1）獲取高模態的觸覺信息：相較于常見觸覺傳感器僅能獲得一維點陣（單點）的測量方式，戴盟創始團隊開發的新一代觸覺傳感器，可得到三維力+輪廓+紋理等至少五維的模態信息；
（2）接近人手皮膚的感知維度：相較于點陣式排布的單點測量方式，這個新型傳感器基于相機視野下整個接觸面的圖像感知，能夠獲得豐富的視覺信息，有助于精細的操作；
（3）通用于多場景的不同任務：不需要為每個任務定制傳感器，基于手部觸覺圖像，就能進行端到端的學習，提高精細操作學習的泛化性。據悉，更可貴的是，與現有的觸覺傳感器相比，這種新型視觸覺傳感器更加易于制造。
得益于這雙“長了眼睛”的巧手，戴盟Sparky 1心靈手巧型人形機器人能夠執行細致的操作任務，甚至可以使用各類工具，進一步拓展了它的能力邊界和應用場景。
再次，歸功于低成本的“學霸”超能力。
人形機器人即便長了一副“類人”軀體，如果沒有進行人類經驗視角下的足量訓練，具身智能機器人也永遠停留在想象中。因此，機器人的學習數據收集系統是重中之重。
斯坦福開源ALOHA系統是這方面的佼佼者。該系統利用兩個幾乎完全相同的小型、模塊化雙臂移動機器人，形成了一比一還原的“示教者-跟隨者”遙操作框架。然而，該系統收集的數據很難用于其他構形的機器人上肢；與真實機器人上肢一模一樣的遙操作系統，不便攜且價值高昂。
為此，「戴盟機器人」設計了一套基于外骨骼方案的遙操作與數據收集設備，兼具便攜和高性價比。
數據收集員隨時隨地就能穿上這套包含“圖像采集頭盔、6/7自由度外骨骼雙臂、五指手數據手套”的設備，在各個場景進行數據收集。幫助機器人通過模仿學習，熟悉各個工種，隨時準備“上崗”。
最關鍵的是這套外骨骼方案，成本低但性能可不低。不僅能夠實現遙操作的高精度對應，而且動作映射誤差率低于5%，從而能實現高效精準的遙操作功能和大規模的非異構數據收集。
這不僅是技術上的創新，更是商業模式上的突破——其提供了一個經濟有效的方案，解決高效數據收集和機器人學習優化的難題，進而有望通過大規模實用數據的收集，促進人形機器人技術的普及和應用，填補市場的空白。
03 解鎖多場景的復雜任務
無論是端到端模型的創新，五指靈巧手的開發，低成本遙操作與數據收集設備的應用，都為解決行業長期存在的智能程度低下、手部笨拙、數據收集昂貴等難題提供了新方案。不僅讓戴盟心靈手巧型人形機器人滿足“高性能”與“商業化落地”的完美融合，還開辟了人形機器人在醫療、制造、服務等領域的廣泛應用前景。
（1）工業場景：無需改造產線，戴盟心靈手巧型人形機器人就能夠快速且準確地執行3C制造、零件裝配等各種精細操作，提高生產效率和質量；在排爆、生化核危險物處置或危險場景操作中代替人類工作，減少工傷和事故風險。
（2）物流場景：在戶外、室內場景承擔物料搬運的任務，根據不同的物體體積和形狀，規劃路徑完成搬運任務，大幅提升物流效率。
（3）科研場景：協助實驗人員進行高精度操作，如整理線束、滴定試劑、擰開瓶蓋等，可以應用于科研教育、航空航天、核能工業、生物醫藥等場景。
（4）醫療場景：協助醫生進行復雜手術，提高手術精度和效率；幫助患者進行康復訓練，減緩醫療壓力，提升康復效果。
（5）家庭服務場景：協助家庭服務和養老助老操作，幫助老年人做簡單家務；幫助運動功能障礙人士完成各項任務。
據悉，戴盟Sparky 1人形機器人還在不斷進行任務學習中，操作的泛化性和成功率正在進一步提高。同時由于「戴盟機器人」聚焦于人形機器人的上肢“手-臂-腦”，至于下肢是輪式還是足式可根據場景需求進行選配。
綜合來看，戴盟心靈手巧型人形機器人Sparky 1在戴盟整體產品規劃發展中起到了承上啟下的作用：一方面，以其穩定的輪式平臺和優越的性價比，實現更快的場景落地；另一方面，為人形機器人更好地服務人類，提供更多的作業數據收集、模型訓練和技術論證等相關技術支持。
04港科大孕育出的又一匹“創業黑馬”
據了解，「戴盟機器人」孵化于被譽為機器人領域產業“黃埔軍校”的香港科技大學，由國際知名機器人專家、港科大機器人研究院創始院長/講席教授、新加坡國立大學教授、斯坦福大學客座教授王煜（Michael Yu WANG）和段江嘩博士聯合創立。
其他團隊成員來自頂尖學府和研究機構，在人工智能算法、機械與拓撲優化設計、類人行為學習與交互、運動規劃與控制等多個領域深耕多年，同時擁有從研發到全球推廣的完整量產經驗。
作為最早一批從香港來到深圳，踐行深港協同創新的公司，「戴盟機器人」創立后獲批入駐藍海灣福田基地，并于2023年獲【港科大藍海灣孵化器黑馬獎】。
（來源：2024.2.22《新聞聯播》——「戴盟機器人」研發測試）
同時，作為機器人生態系統的一部分，「戴盟機器人」也與全球機器人社區分享知識、互相交流、共同推動行業走向更光明的未來。
根據高盛于2024年初發布的《人形機器人專題報告》中預測，在藍海市場情景下，2035年全球人形機器人的出貨量將達到140萬臺，全球市場總規模預計將達到380億美元。
其中，可以肯定的是，兼具“心靈手巧”的仿人機器人必然會迎來市場爆發。產品落地的前提是深厚的技術積累，在此背景下，用自研技術構筑“技術長城”的廠商將會迎來廣袤的未來。
