少一根手指、多六个自由度:波士顿动力把 Atlas 的手从「研究硬件」改成了「一年十万只的零件」
波士顿动力 10 月 1 日给 Atlas 换手:四指、13 个自由度、全手只用一种执行器,没有小指。最值钱的不是自由度从 7 涨到 13,而是他们公开说出了目标年产台数——十万只。这个数字把「设计取舍」从审美问题变成了产能问题。
- 没有小指:团队把小指和无名指绑在一起过了一天,结论是「没必要」。省下的是 3 个执行器、一份功耗、一份体积和三个故障点。
- 13 个自由度:拇指 4 个、其余三指各 3 个,上一代是 3 指 7 自由度。加一根手指换来了 +6 个自由度。
- 新增「张开」能力:手指能张开到人手做不到的幅度。Rodriguez 称之为「超人的额外动作」,靠强化学习去发现用法。
- 年产十万只是设计约束:Rodriguez 原话是「我们正在研究,如果要一年做十万只,设计细节要改什么」——这是目标产能,不是订单。
- 没有大范围成功率基准:官方只说用执行器反馈的初步迁移结果「令人鼓舞」,未给任何 benchmark 数字。
- 强度参照要小心:搬运装载后超 100 磅的迷你冰箱是整机搬运能力,不是单手额定载荷。
砍掉小指,比多加一个自由度更值得记
人形机器人行业这几年的默认动作是「往人手上靠」:五指、外形纤细、动作优雅。波士顿动力 10 月 1 日给出的答案反着来——四指、没有小指、外形笨重,官方视频里把它标为 GR3,接替上一代 7 自由度的 GR2。
为什么没有小指?Rodriguez 的说法是,整个手团队把小指和无名指绑在一起过了一整天,然后汇报自己有哪些事做不了。结论是:几乎没有。而多一根手指的代价是再加 3 个执行器,乘以两只手就是 6 个,外加成本、体积、功耗和三处新的故障机会。
Rodriguez 的一句话可以直接抄进设计评审的纪要里:「手是残酷的设计取舍,你总要放弃点什么。而现在很多设计放弃的,恰恰是可靠性和可制造性。」
多出来的能力,是「张开」而不是「更像人」
13 个自由度的分配是:拇指 4 个,其余三指各 3 个。官方列出的能力清单有四类——拇指指尖沿其他手指的长度和宽度滑动、拇指与任一手指的捏取、三指抓取,以及握持带扳机的工具并按压扳机(电钻、电动扭矩起子、打磨机、钉枪、焊枪)。
这里面最值得注意的不是上面任何一条,而是新增的手指张开(splay)能力。Rodriguez 明确说,张开幅度超出人手范围,属于「超人的额外动作」,而他们指望强化学习去发现这些动作的用途——原话大意是「有了强化学习,我们可以发现这些超人动作的用途并加以利用」。
硬件上走的是另一条「减」的路线:全手只用一种执行器,直驱、可反向驱动、执行器完全封装成一个可整体更换的单元,关节处没有跨关节的脆弱线缆或腱绳。尺寸接近较大的成年男性人手,理由很实际——要能伸进为人设计的空间、直接用人现有的工具,同时缩小与人类演示数据之间的本体差异。指尖和手掌覆盖密集压力触觉传感器。
从「能不能做到」到「一年做多少只」
IEEE Spectrum 给出的最关键一句是 Rodriguez 的这句:「我们现在在做的,是搞清楚如果我们想一年做十万只这样的手,设计的细节需要改什么。」
十万只是什么量级?对照现代汽车的排期算一下:CHOSUNBIZ 10 月 2 日报道,现代计划 2028 年起在现代与起亚工厂逐步部署 Atlas 做零部件分拣,2030 年扩展到零部件装配,长期目标是全球工厂累计 25,000 台 Atlas。一台机器人两只手,25,000 台就是 50,000 只手——目标产能是这个装机量口径的两倍。
仿真优先,而不是遥操作数据优先
波士顿动力这次把技术路线也讲明白了:这只手为高保真仿真而设计,服务 sim-to-real 强化学习。官方的论证是,人类演示(包括 UMI 这类可穿戴采集设备)擅长提供任务上下文,但快速操作需要的是高频反馈与力调节,因此仿真中的强化学习是模仿学习的必要补充。
这条路线与「大规模遥操作数据」路线是两条不同的路,而且前者对硬件设计提出了反向要求:直驱、可反向驱动、传动透明,物理行为才好建模;训练时才能去随机化摩擦力、电机特性、物体形状和外部扰动,再迁移到真机。
Humanoids Daily 还补了一个工程细节,值得做结构的人看:关节可以反向驱动,意味着手指受到外部冲击时可以「让位」,从而保护齿轮箱。官方给的是工程原理,不是公开的冲击测试等级——这个区别要分清。
该要什么,才不会又被一句「令人鼓舞」带过去
这次发布最该被追问的,恰恰是它没有给的部分。官方只说用执行器反馈的初步迁移结果「令人鼓舞」,没有给出任何任务成功率基准。也就是说,从「手能做这些动作」到「手能在产线上连续做多少小时不出错」,中间还是空的。
| 该要的数 | 为什么 | 本次是否披露 |
|---|---|---|
| 单手额定载荷(不是整机搬运) | 「搬运超 100 磅迷你冰箱」是整机能力,会掩盖单手上限 | 未披露 |
| 连续工作时长 / 任务成功率 | 决定能不能排进产线班次 | 未披露 |
| 十万只的达产年份 | 区分「设计目标」与「已排产」 | 未披露 |
| 单只手的价格或成本区间 | 决定备件与整机定价结构 | 未披露 |
把这张表放在这里,是因为这个行业已经形成了一个固定套路:发布会给能力清单,不给可靠性数字。采购方要做的,是把「能握电钻」翻译成「连续握多少次要检修一次」——这个翻译动作,过去几篇里我们已经反复用到,这次依然成立。