人形机器人Figure 01近期引发热议,紧接着戴盟机器人推出了新品Sparky 1。这款机器人定位独特——不追求跑跳翻跟头,而是专注于“手部精细操作”。官方称其为“心灵手巧型”人形机器人,采用新一代视触觉传感与灵巧操作技术,旨在帮助人类完成需要精细操作的任务。
01 “心灵手巧”的戴盟Sparky 1
提到人形机器人,人们通常关注其奔跑、跳跃等运动能力。但戴盟最新发布的Sparky 1却展示了完全不同的侧重点——它将“巧手”的可能性推向了前台。
来看看它都完成了哪些任务:插线束接口、焊接电路板、滴加试剂、熨烫衣物、倒酒服务、物体分拣、整理书架……这些活儿,任何一个都需要“眼尖手稳心不慌”,即便是手脚协调的人类,也得专心致志才能完成。
就拿插网线来说吧。Sparky 1右手拿起线束,左手挑出蓝色网线,瞄准接口,稳稳插入。动作看似简单,但网线水晶头并非上下对称,接口比普通USB复杂得多。人类自己插网线时经常“对不准”,而画面中的机器人一气呵成,确实令人眼前一亮。

接着它又“瞬移”到了电子厂。面对一块比半个巴掌还小的电路板,Sparky 1左手捏着头发丝般粗细的金属丝,右手拿着小型焊接工具,动作从容,宛如熟练的电子厂技工。

再往后,它又化身滴试管的实验助手、熨烫衣物的家庭助手、倒酒的餐厅服务员。更令人惊喜的是,它还能在图书馆整理书架——凭借“大长腿+灵巧手+5.1的视力”,Sparky 1不仅能屈膝弯腰,还能通过身体升降,将书本稳稳放入2.2米高的书架。


观看完整发布,一个念头挥之不去:机器人替代“打工人”上岗的时代,是否真的要来临了?
为何如此断言?手是人类获得高度智慧的重要器官之一。在通用机器人领域,除了大脑,最大的制约因素就是能否拥有一双类似人类的“灵巧手”。
纵观国内外,一些双足机器人已具备出色的运动能力——跳舞、翻跟头、搭桥、扛重物,样样在行。但要让它们拿起一颗鸡蛋,既不能捏碎也不能摔破,却十分困难。大多数人形机器人的手部仍停留在简单的2指夹爪或3指D'Claw,只能执行开合动作,如推拉门窗。
从感知层面来看,虽然部分机器人已拥有“5指”,但无法发挥实际作用。因为大多数机器人与环境交互主要依赖视觉和语言,而人类皮层的60%与触觉和视觉相关。这种割裂视觉与触觉的方案,如同给人类装上“电动假手”,根本无法处理需要精细触感的任务。
更不用说学习能力了。当前大多数机器人受限于初级的数据收集和遥操作技术,难以学习和适应新任务,且成本居高不下。
因此,无论是“眼、手、脑”单个功能受限,还是整体协作不灵,大多数机器人距离替代人手完成复杂作业,仍有相当距离。
那么,戴盟Sparky 1是如何做到既能“倒酒”又能“焊接”的呢?
02 破译“心灵手巧”的技术密码
Sparky 1能够完成这些多场景复杂动作,首要归功于“多模态集成技术”。
以插网线为例。人类拿起网线插入接口,需要动用眼、手、脑——眼睛负责复杂的标定感知;大脑对手的控制区域占据多达四分之一的大脑皮层;手表面布满触觉传感器,能感知振幅仅0.00002毫米的振动。这个过程至少涉及视觉、触觉、动作三个系统,在人形机器人领域即“多模态”技术。再加上机器人需要听令行事,还需加入语言模态。

传统机器人系统主要依赖单一模态或有限模态集成。也就是说,要么听到了“拿网线”的指令,但瞄不准插口位置;要么听到了指令也瞄准了,但插不进去。“五官少了眼睛,四肢少了手”,机器人自然无法应对复杂环境。
戴盟机器人正在发展的“视觉-触觉-语言-动作端到端模型”,正是将这些要素整合在一起。该模型根据语言指令理解任务要求,通过视觉和触觉信号感知环境,再实时产生动作信号执行任务。得益于这套多模态集成技术,Sparky 1在精细操作任务中的预期成功率提高了至少20%,鲁棒性也显著提升——环境再复杂,也能“眼尖手巧心不慌”。
其次,归功于一双“长了眼睛”的五指灵巧手。
戴盟机器人开发了基于光学触觉传感器的五指灵巧手,可为机器人提供类似人类的操作能力和触觉反馈。传统触觉感知方式主要基于电阻、电容、压电、磁电等,而戴盟采用的光学触觉传感技术,能提供更多维度的触觉信息,如三维力、轮廓、纹理等,在国际上亦属前沿技术。
另一个“法宝”是戴盟创始团队开发的新型视触觉传感器。它由柔软的皮肤、嵌入式标记阵列、带有鱼眼镜头的网络摄像机组成。受到接触力激励时,相机可跟踪标记运动并获得变形场。该方案具有三个典型优势:
(1)获取高模态触觉信息:常见触觉传感器只能获得一维点阵测量,而戴盟的新一代传感器可得到三维力、轮廓、纹理等至少五维模态信息。
(2)接近人手皮肤的感知维度:基于相机视野下整个接触面的图像感知,能获得丰富的视觉信息,有助于精细操作。
(3)通用于多场景不同任务:无需为每个任务定制传感器,基于手部触觉图像即可进行端到端学习,提高精细操作学习的泛化性。
更可贵的是,这种新型视触觉传感器比现有方案更易制造。有了这双“长了眼睛”的巧手,Sparky 1不仅能执行细致操作,甚至可使用工具,进一步拓展了能力边界和应用场景。
再次,归功于低成本的“学霸”超能力。
人形机器人即便拥有类人躯体,若未经人类经验视角下的足量训练,也只能停留在想象中。机器人的学习数据收集系统,至关重要。
斯坦福开源ALOHA系统在该领域颇为知名,它利用两个几乎完全相同的小型模块化双臂移动机器人,形成一比一还原的“示教者-跟随者”遥操作框架。但该系统收集的数据难以用于其他构形的机器人上肢,且与真实机器人上肢一模一样的遥控系统,既不便携,价格也高。
戴盟机器人设计了一套基于外骨骼方案的遥操作与数据收集设备,兼具便携和高性价比。数据收集员可随时随地穿上这套包含“图像采集头盔、6/7自由度外骨骼双臂、五指手数据手套”的设备,在各场景收集数据,帮助机器人通过模仿学习熟悉各个工种。

最关键的是,这套外骨骼方案成本低,性能却不低。动作映射误差率低于5%,能实现高效精准的遥操作和大规模的非异构数据收集。这不仅是技术上的创新,更是商业模式上的突破——提供了一个经济有效的方案,解决数据收集和机器人学习优化难题,有望通过大规模实用数据的收集,推动人形机器人技术的普及和应用。
03 解锁多场景的复杂任务
无论是端到端模型的创新、五指灵巧手的开发,还是低成本遥操作与数据收集设备的应用,都在为行业长期存在的智能程度低下、手部笨拙、数据收集昂贵等难题提供新方案。这不仅让戴盟心灵手巧型人形机器人实现了“高性能”与“商业化落地”的融合,也开辟了在医疗、制造、服务等领域的应用前景。
(1)工业场景:无需改造产线,即可快速准确地执行3C制造、零件装配等精细操作,提高生产效率和质量;在排爆、生化核危险物处置等危险场景中代替人类工作,减少工伤和事故风险。
(2)物流场景:在户外、室内承担物料搬运任务,根据物体体积和形状规划路径,大幅提升物流效率。
(3)科研场景:协助实验人员进行高精度操作,如整理线束、滴定试剂、拧开瓶盖等,可应用于科研教育、航空航天、核能工业、生物医药等领域。
(4)医疗场景:协助医生进行复杂手术,提高手术精度和效率;帮助患者进行康复训练,缓解医疗压力,提升康复效果。
(5)家庭服务场景:协助家庭服务和养老助老操作,帮助老年人做简单家务,帮助运动功能障碍人士完成各项任务。
据介绍,Sparky 1仍在持续学习,操作的泛化性和成功率正进一步提高。由于戴盟机器人聚焦于人形机器人的上肢“手-臂-脑”,下肢是轮式还是足式,可根据场景需求选配。
综合来看,戴盟Sparky 1在整体产品规划中起到了承上启下的作用:一方面,以稳定的轮式平台和优越的性价比,实现更快的场景落地;另一方面,为人形机器人更好地服务人类,提供更多的作业数据收集、模型训练和技术论证支持。
04 港科大孕育出的又一匹“创业黑马”
戴盟机器人孵化于香港科技大学,这所大学在机器人领域被誉为“黄埔军校”。公司由国际知名机器人专家、港科大机器人研究院创始院长、讲席教授王煜和段江哗博士联合创立。其他团队成员来自顶尖学府和研究机构,在人工智能算法、机械与拓扑优化设计、类人行为学习与交互、运动规划与控制等领域深耕多年,拥有从研发到全球推广的完整量产经验。
作为最早一批从香港来到深圳、践行深港协同创新的公司,戴盟机器人获批入驻蓝海湾福田基地,并于2023年获得港科大蓝海湾孵化器黑马奖。

(来源:2024.2.22《新闻联播》——戴盟机器人研发测试)
作为机器人生态系统的一部分,戴盟机器人与全球机器人社区分享知识、互相交流,共同推动行业走向更光明的未来。
从市场数据来看,高盛2024年初发布的《人形机器人专题报告》预测,在蓝海市场情景下,2035年全球人形机器人出货量将达到140万台,全球市场总规模预计达到380亿美元。可以确定的是,兼具“心灵手巧”的仿人机器人必然会迎来市场爆发。而产品落地的前提是深厚的技术积累——用自研技术构筑“技术长城”的厂商,将会迎来广阔的未来。
