1天前 特斯拉Optimus灵巧手到底有多难造？

作者：天南   出品：人形机器人洞察研究

前段时间马斯克提到：目前Optimus3最大的卡点就是灵巧手和前臂。

可目前大多数国内厂商基本还集中在运动能力控制、简单的夹爪VLA技术上，还没有涉及到占人类活动50-60%的手部硬件设计和大脑技术协同上。

特斯拉目前在灵巧手的设计是跑的相当快的厂商。

本周末刚好有专家访谈，古斯塔夫(Gustav Andersson)，是瑞典的手部专家，他分享了从人类手掌的进化奥秘到Optimus手的技术死胡同，才发现造一双 “像人一样用的手”，比造火箭还考验细节。

古斯塔夫(Gustav Andersson)专家访谈截图要点总结

要点总结

1、人类手掌进化存在巨大优势：

80% 肌肉在前臂，借肌腱操控手指，有 27-28 个自由度；小指助握稳重物、指甲支撑指尖实现捏取，是 “进化天花板”，动物界难有类似全能结构。

2、Optimus 技术难题：

零件必须自研，早期前臂因零件粗，移零件至躯干又遇信号延迟；触觉 / 本体感觉不足，难判物体软硬滑涩；手指难单独活动，拇指碰不到小指。

3、特斯拉应对举措：

借鉴人类手掌（如 Optimus 3 小指可外展），去咨询医生研究 “线缆控多关节” 方案，兼顾手部纤细与灵活性。

4、Optimus3手掌难题未来想象：

Optimus Gen 3 攻克模仿手掌内在肌肉难题；机器人手耐力强但需平衡安全；“造像人会用的手难”，需重视细节，Gen 3 大改版将推动落地。

01

先搞懂：人类的手为什么是 “进化天花板”？

古斯塔夫医生一开口就抛出个反常识的观点：“手掌的力量来自手心？那不是的，其实80% 的肌肉都藏在前臂里。”

我们的手更像个 “提线木偶”，前臂肌肉通过肌腱拉动手指，就像无数根精准的绳子操控木偶关节。

更惊人的是手掌的 “自由度”——专业说法是 27 到 28 个活动维度。简单说，你能弹钢琴、拧瓶盖、穿针引线，甚至拆汽车零件，全靠这些维度的配合。

假设v3 Optimus仍采用22自由度（关节）的手部结构，由于其采用肌腱驱动机制，所有主关节和从动关节的正负方向运动需配备24个执行器 ，前臂另需两个执行器分别控制腕部俯仰与偏航 ，总计26个执行器

古斯塔夫举了个例子：“你用 tripod grip（三脚架抓握）拿笔时，拇指、食指、中指的配合精度，相当于机器人要在 0.1 毫米内调整 3 个关节的力度。”

这个难度是非常大的。

而且人类手掌藏着很多“反直觉设计”：比如小指其实比食指更重要。“

如果必须失去一根手指，我会选食指，” 古斯塔夫笑着说，“小指能帮你握稳重物，减少其他手指的受力。

你试试握个水杯，蜷起小指，马上会觉得杯子要滑。” 就连指甲都不是 “装饰”—— 没有指甲支撑，指尖的软肉会晃动，你连硬币都捏不起来。

02

特斯拉的难题：买不到零件

马斯克前段时间说“Optimus 的手找不到现成零件”，这话一点不夸张。

该专家医生透露，特斯拉团队连最基础的 “驱动器” 都得自己设计：“市面上有上万个电动马达，但没有一个能像人类肌腱那样，又细又有韧性，还能精准控制力度。”

他们面临的第一个坎，就是 “模仿木偶结构”。人类前臂的肌肉能通过细长的肌腱传递力量，可机器人要做到这点，得把马达、齿轮、电路板压缩到前臂大小。

假设最初Optimus的前臂非常粗，是因为里面塞满了执行器。

早期 Optimus原型的前臂看起来很粗，就是因为塞满了这些零件。“现在他们把部分零件移到躯干里，手才变纤细。”

Optimus2 和Optimus2.5的对比图↑

古斯塔夫指着 Optimus 2.5 的图片说，“但这又带来新问题 ——信号传输延迟，手指反应会变慢。”

更难的是 “握力控制”。你拿鸡蛋时会自动调整力度，可机器人得靠传感器计算 “多大劲不会捏碎壳，又不会掉”。

古斯塔夫举了个临床案例：“有些病人失去手部感觉后，连拿袜子都要把袋子倒空 —— 因为他们不知道摸到的是不是袜子。机器人要是没有精准触觉，比这还笨拙。”

聊到触觉，古斯塔夫医生突然严肃起来：“我见过很多装了肌电假肢的病人，最后都把假肢摘了 —— 不是不好用，是没有感觉。”

人类的手能同时感知压力、温度、滑动，比如你摸到热水会立刻缩手，摸到湿滑的肥皂会下意识握紧。

特斯拉在 Optimus 手上装了触觉传感器，但离 “人类水平” 还很远。“他们能让机器人知道‘捏到东西了’，但不知道‘捏的是软的还是硬的’，”

古斯塔夫解释，“比如拧瓶盖，你能通过触感判断‘拧紧了没’，机器人得靠视觉盯着瓶盖转了多少圈 —— 这在昏暗环境里根本行不通。”

更有意思的是 “本体感觉”—— 你闭着眼睛也能摸到自己的鼻子，靠的就是关节和肌肉里的传感器。

机器人要做到这点，得在每个关节装角度传感器，还要通过 AI 计算 “手指现在的位置”。

Optimus2 + 疑似22自由度的灵巧手接球视频截图↑

“Optimus 现在能接住球，就是靠视觉预判 + 本体感觉调整，” 古斯塔夫说，“但要是球上沾了水，它可能就接不住了 —— 因为传感器没感知到‘滑’。”

03

为什么说 “没有触觉的手，不如没有手”？

有人问 “能不能学动物的手”，古斯塔夫医生笑着摇头：“蜥蜴的爪子适合抓树枝，猿猴的拇指太短，只有章鱼的触手能灵活抓东西，但它没有骨头，机器人没法模仿。”

人类手的独特之处，在于 “兼顾力量和精细动作”——你能挥棒球棍，也能穿针引线，这在动物界几乎找不到第二个。

Optimus 2拿鸡蛋的触感皮肤感知↑

不过特斯拉也借鉴了一些 “进化智慧”。比如 Optimus 3 的设计里，小指能轻微外展（就是往外撇一点），这和人类弹吉他时的动作很像。

“古猿的小指不能外展，是人类进化中为了抓握工具才发展出这个功能，” 古斯塔夫说，“特斯拉注意到这点，说明他们真的研究过手掌解剖学。”

但也有 “没学到位” 的地方。比如 Optimus 的拇指还没法碰到小指，只能碰到中指。“人类能做‘拇指对小指’的动作，是因为手掌里有块特殊的小肌肉，” 古斯塔夫比划着，“现在只有 Clone Bot 的机器人能做到这一点 —— 但它的手又太笨重，没法量产。”

古斯塔夫医生最期待 Optimus Gen 3 的，是 “能不能模仿手掌里的小肌肉”。人类手掌里藏着 20 多块 “内在肌肉”，负责精细动作，比如打字时手指的独立活动、写字时笔尖的细微调整。

“现在 Optimus 的手指动作，更像‘一起动’，” 古斯塔夫解释，“比如弹空气吉他，它的手指是同步弯曲的，不像人类能单独动无名指。”要解决这个问题，特斯拉得在手掌里装微型驱动器 —— 但这又会让手变粗，陷入 “纤细” 和 “灵活” 的两难。

不过也有好消息。

古斯塔夫透露，特斯拉团队已经咨询过硅谷的手外科医生：“他们在研究‘如何用一根线缆控制多个关节’，就像人类肌腱那样。如果能做到，Gen 3 的手会更灵活，还不会变粗。”

04

最后聊聊：机器人手会比人类手更强吗？

当主持人问 “未来机器人手能不能捏碎金属”，古斯塔夫医生先笑了：“从技术上能做到，但没必要。”

人类的手是 “平衡的产物”—— 有力量但不会伤到自己，有精细度但不会太脆弱。“特斯拉故意让 Optimus 的动作慢一点，力气小一点，” 他说，“要是机器人手能捏碎金属，万一碰到人怎么办？”

但他也承认，机器人手有 “进化优势”。比如人类手不能长时间保持一个姿势（比如举着杯子不动），机器人能；人类手会累会受伤，机器人只要零件没坏就能一直工作。“未来可能会出现‘混合手’，” 古斯塔夫畅想，“比如在机器人手里装人类的触觉传感器，既有机器的耐力，又有人的感知力。”

聊到最后，古斯塔夫指着自己的手说：“进化用了几百万年才造出这双手，特斯拉才研究了几年 —— 慢一点没关系，关键是别忽略那些‘看似不重要的细节’，比如小指的作用、指甲的支撑力。毕竟，造一双‘能用的手’容易，造一双‘像人一样会用的手’，才是真本事。”

现在 Optimus Gen 3 还没露面，但从马斯克 “大改版” 的说法来看，特斯拉确实在攻克这些难题。

或许再过两年，我们就能看到机器人用和人类一样的姿势，拧开一瓶汽水，或者写下一行字 —— 到那时，我们才真正离 “人形机器人走进生活” 近了一步。

参考资料：https://www.youtube.com/watch?v=PKl-2KqzoiE&t=418s