在机器人技术发展的版图中，如何让机械手具备与人手相媲美的功能，始终是横亘在工程师面前的一道难题。尽管当前人形机器人已能在行走、举物和保持平衡方面取得进展，但手部灵巧性与感知能力的缺失，仍严重制约着它们在工厂及各类工作场景中的广泛应用。
特斯拉的人形机器人Optimus，正成为这一技术挑战的直接“挑战者”。其研发目标不仅限于外形上的仿人化，更在于赋予机器人完成精细、复杂动作的能力——这正是多数熟练工种所必需的。据摩根士丹利预测，若机械手技术实现突破，到2050年，全球人形机器人市场规模或将飙升至5万亿美元。
埃隆·马斯克在接受媒体采访时强调：“机器人若想真正发挥作用，必须拥有一双‘令人惊叹的手’。”他坦言，设计类人手的难度远超双足行走。Optimus虽已实现双足移动，但手部功能的完善仍是研发重点。
美国西北大学机器人与生物系统中心的研究团队，正通过联邦资助项目攻关这一难题。团队负责人凯文·林奇设定了十年目标：让机械手具备完成基础人类任务的灵活性。以其实验室原型为例，该手基于英国Shadow Robot公司的模型设计，通过咖啡罐大小的圆柱电机驱动手指，指尖传感器可感知“皮肤”下液体电学性质的变化，并将接触物体的实时数据转化为“触觉”信号。
研究生们通过让机器人完成套圈、抓取方块、引导小物体等任务，持续训练手部协调性，采集的数据则用于优化机器学习算法。林奇指出，要实现“用铅笔写字”这类精细动作，未来版本需在指腹和手掌等部位增加更多传感器。
部分研究团队选择突破“类人形态”的限制。哥伦比亚大学机械工程教授马泰·乔卡尔利开发的四指机械手，仅凭触觉即可判断物体形状和材质，弥补了视觉系统的不足。这只手能托举纸筒等易碎物品，但偶尔会出现滑落现象。
波士顿动力公司则采取了差异化设计。其实验性人形机器人Atlas的手部配备三根手指，可灵活切换为“拇指式抓握”或“桨状手掌”。视频显示，Atlas能举起汽车配件、平衡哑铃并抓取小型物品。项目负责人阿尔贝托·罗德里格斯表示，设计需在力量、灵巧性、纤细度和耐久性间寻找平衡，“仅开发低效的夹持器远远不够”。
并非所有工程师都执着于“类人手”设计。旧金山MicroFactory公司联合创始人伊戈尔·库拉科夫更倾向于简化工业方案。其研发的5000美元机器人采用双臂设计：一只手装配专用工具，另一只手用二指夹持物品。这一配置可完成焊接电路板、拧螺丝、揭保护膜等制造环节，成本远低于复杂人形机器人。
材料科学领域的挑战依然顽固。Shadow Robot公司总监里奇·沃克指出，当前制造工艺难以复制人体自愈皮肤、自润滑关节等基础功能，为产品工程带来诸多障碍。例如，机械手关节的耐磨性与灵敏度仍无法与人类相比。
推动机械手技术发展的动力，部分源于制造业和护理业的“用工荒”。西北大学机械工程教授埃德·科尔盖特认为，提升机器人灵巧性将降低自动化工具的使用门槛，使中小企业也能受益。“这还可能催生新的就业机会，这也是我们持续研究的原因。”
