針對具身智慧的潮流,靈巧手被視為機器人與真實世界互動的關鍵模組,也是服務型機器人能否落地的重要指標。隨著微型驅動、感測器與AI控制技術成熟,產業關注度也快速提升。
AI龍頭輝達(NVIDIA)的魔杖再度揮下,機器人產業正經歷一場如點石成金般的轉型。從工業流水線上的固定夾爪,到具備靈活移動能力的具身智慧(Embodied AI),全球科技巨頭紛紛投入這場被視為下一個黃金十年的賽道。然而,機器人要真正走入人類生活、處理非結構化的複雜任務,關鍵不在於能跑多快,而在於那一雙能抓、能捏、能智慧感知的靈巧手(Dexterous Hand)。
靈巧手被視為機器人與真實世界互動的關鍵模組,也是人形機器人與服務型機器人能否落地的重要指標。隨著微型驅動、感測器與AI控制技術成熟,靈巧手正從研究領域邁入產業化初期。未來機器人在朝向消費性應用發展的過程中其真正的價值,在於是否具備精細操作能力,而這正是靈巧手發展的核心意義。
靈巧手開始吸引產業目光
機器人導入製造現場已有數十年歷史,幾年前工業4.0開始導入協作型機器人,而隨著人工智慧AI的長足進步,機器人好像已經到了走入人們日常生活的階段,觀察目前機器人發展現況,中國宇樹(Unitree)G1人形機器人會走路,售價約1.6萬美元;波士頓動力Atlas機器人會後空翻,預估售價14萬美元;英國Shadow Robot的靈巧手會擰瓶蓋,售價未公開,但業界估計超過10萬美元,也就是說一隻手的價格接近一個完整的頂級機器人,靈巧手的應用價值多高?技術開發、整合門檻為何?
在機器人技術日新月異的2026年,靈巧手Dexterous Hand成為人形機器人邁向高度靈活化的核心關鍵。飆機器人總經理王國棟(圖1)表示,其產業價值不僅僅在於物理結構的延伸,更在於它賦予了服務型機器人更廣泛的應用特徵,讓原本受限於抓取邏輯的機器人能模擬人類的精細動作。然而,儘管研發動能持續成長,2026~2027年的產業現況仍處於技術爆發期。目前的市場高度集中於科研與實驗單位,核心技術尚未跨過大規模商用落地的門檻,這導致在製造、醫療或服務場域中,真正的實質應用案例仍屬少見。
圖1 飆機器人總經理王國棟表示,靈巧手的開發難度遠高於一般機械機構,其本質是一個高度整合的系統工程
從機構設計的角度來看,仿生不只是外觀的追求,而是技術發展的必然選擇。由於靈巧手需要大量的訓練資料進行動作優化,而人類雙手正是最完美的數據來源,因此模仿人手比例與關節結構成為了主流趨勢。王國棟說明,自由度(Degree of Freedom, DoF)是評量一隻手靈活與否的首要指標。基礎的靈巧手約具備6個自由度,能完成基本的抓取動作;但若要模擬人手的精細操作,高階版本甚至要建置超過20個以上的自由度。
此外,靈巧手與傳統工業手臂的關係正從替代轉向進化。未來,工廠產線可能不再需要配置多個單一功能的特製手臂,而是使用靈巧手作為通用的末端執行器,讓單一手臂就能操刀各類加工工具,實現生產線的變更彈性。
人工智慧的介入則為靈巧手注入了靈魂,尤其是VLA(Vision-Language-Action)技術的成熟,正將機器人的能力從簡單的夾取提升至視覺理解。當前的VLA模型已在簡單的手臂+夾爪結構上取得成功,下一步即是轉向更複雜的靈巧手操作,讓機器人能看圖即懂如何處理不定型的各種物件。
同時,強化學習(RL)的導入也預示著未來參數自動優化的潛力。王國棟強調,VLA和RL的結合一定程度上把AI推向通用人工智慧的開發,而仿生人形和靈巧手則是讓通用人工智慧更實際的和物理世界互動。另外,現階段雖處於早期開發階段,但靈巧手與觸覺、力矩感測器的結合,在傳統演算法架構下已能有效輔助機器人判斷夾持力道。
高度系統整合技術難度高
而在驅動技術上,傳統的馬達已逐漸無法滿足靈巧手對於體積小、推力大的嚴苛要求。王國棟解釋,現代靈巧手多採用線性執行器,內部結合了空杯無刷馬達與行星滾柱螺桿(Planetary Roller Screw)。這種結構能將轉動轉化為精準的直線推力,不僅大幅縮小體積,更能提供強大的力回饋,讓機器人在抓取易碎物品時,能像真人一樣控制力道,而非僅靠蠻力。
談到技術門檻,王國棟強調,靈巧手的開發難度遠高於一般機械機構,其本質是一個高度整合的系統工程。一隻靈巧手的性能,除了自由度之外,還涉及力量密度、重量、體積、耐用度與控制精度等多項因素。設計目標往往是在有限空間內提供足夠力量,同時維持精細控制能力,這對材料與機構設計提出極高要求。
外界常以為力量越大代表性能越好,但實際上,真正的技術指標是小型化與高輸出並存。王國棟說,若能在更小的體積中提供更高力量與精度,代表機構設計與傳動效率的提升,由於靈巧手的體積就侷限在人類手掌大小,要在有限空間裡不斷提升效能,對元件效率的要求非常嚴苛。此外,靈巧手還需整合多種元件,包括微型馬達、減速機、驅動控制、感測器與軟體系統,每一個環節都可能成為性能瓶頸,因此開發難度遠高於單一機械產品。
人類雙手之所以能完成各種任務,在於能同時進行抓取、旋轉、調整角度與微操作,而靈巧手的發展目標,正是讓機器人具備類似能力。當機器人能夠穩定完成精細動作時,應用場景將從工廠擴展至更多生活與商業場域。未來一段時間內,人形機器人未必會快速普及,但具備靈巧手的各類型機器人,將率先在特定應用市場中發展,例如物流分揀、精密裝配與服務型機器人等領域。
商業化進程仍屬早期
人類的手具備27個自由度,目前超過20個自由度的靈巧手在重量與欲執行工作的精細度上與人手的能力還有一段差距,如表1所示,靈巧手的運動能力主要來自自由度,包括彎曲與側擺,另外微型馬達的效率則構成負載能力。王國棟指出,自由度、負載能力越高,會直接影響靈巧手的體積與重量,較重的達1650克,在應用上不見得便利,表1最輕巧的靈巧手僅370克,但自由度也最低,所以提升運動能力並保持輕巧,也是技術研發的重要課題。
表1各式靈巧手技術架構與效能 資料來源:飆機器人
從市場角度觀察,王國棟認為,靈巧手產業正處於起步階段。過去幾年,多數企業仍停留在研發與原型驗證,但近一年已有越來越多廠商推出實際產品,顯示技術逐漸成熟,產業關注度也快速提升。尤其中國市場投入速度極快,無論是新創公司或大型企業,都積極布局人形機器人與靈巧手技術,帶動整體市場熱度。
不過,目前最大的挑戰仍在於應用場景尚未完全確立。雖然硬體技術逐漸成熟,但真正能形成規模的商業模式仍在探索中。未來幾年,產業發展的關鍵,將在於找到具成本效益且可複製的應用案例。
技術布局卡位未來藍海
相較歐美與中國目前的發展,台灣在靈巧手產業中的角色,王國棟認為,台灣具備精密機械與電子製造的長期優勢,在關鍵元件領域具有發展空間。靈巧手所需的微型馬達、高精度減速機與感測元件,正是台灣產業熟悉的領域。若能進一步結合系統整合與AI技術,台灣企業仍有機會在全球供應鏈中占有一席之地。
面對全球競爭,飆機器人採取了獨特的定位。王國棟將公司形容為機器人產業的便利商店與平台整合商。飆機器人不只是賣硬體,更提供一整套的開發工具,致力於打破黑盒子式的封閉開發模式,導入具備二次開發能力、支援開源設計的平台,讓台灣的研究單位與企業能在現有的穩定機身上,開發屬於自己的應用。
針對具身智慧的潮流,靈巧手正逐漸成為重要拼圖。隨著AI與機電整合技術持續進步,機器人將從單純的自動化設備,轉變為能與人類協作的智慧工具。未來五到十年,當應用場景逐漸成熟,靈巧手將迎接真正的成長期,而能掌握核心技術與整合能力的企業,將在下一波機器人浪潮中占得先機。