解剖7年人体，这只手复刻了人类肌肉结构！成本仅2800美元

在具身智能圈，一家名为 Clone Robotics 的波兰初创公司走了一条不寻常之路，他们打造了一台拥有血肉之躯般柔软手臂的机器人。

这家公司认为，目前由特斯拉 Optimus 或波士顿动力 Atlas 主导的电机加齿轮以及加金属刚性结构的路线，在实现真正的人类灵活性和成本控制方面已经碰到了天花板。他们的做法是回归生物本身，用人造肌肉和骨骼来构建机器人，让机器像人类一样运动。

Clone Robotics 的诞生源于两位创始人的狂热。

Łukasz Kozlik 是公司的联合创始人、CTO 和技术灵魂，在正式创办公司之前花了整整 7 年时间研究人体解剖学，专门琢磨如何使用低成本的材料模拟人类肌肉和肌腱。

另一位联合创始人兼 CEO Dhanush Radhakrishnan，其实在很早之前是波士顿动力的粉丝，但他对于传统电机驱动的进展缓慢逐渐感到沮丧，他认为解决高自由度的仿生肌肉结构才是实现通用机器人的关键。

于是，两个人走在一起创业，一个负责造出像人一样的身体，一个负责给身体安上会学习的大脑。

（来源：领英）

他们的核心技术之一是一种叫做 Myofiber 的流体驱动肌肉。它的灵感来自于 20 世纪 50 年代就曾出现的 McKibben 型人工肌肉。

具体来说，一根橡胶管外面套着纤维编织网，往橡胶管里注入水或者液压油等压力流体，橡胶管会开始膨胀，但是外面的纤维网限制了它的直径，所以肌肉只能沿长度方向收缩。

反过来，当释放压力的时候，肌肉就会舒张。一根这样的肌肉纤维，可以承受 650,000 次反复的收缩舒张，手指的力量足以抓起 7 公斤的重物。

Clone Robotics 公司的 Clone Hand 是这项技术的集大成者，也是该公司最得意的产品，其被宣称是全世界最接近人类肌肉骨骼结构的机器人手。

（来源：Clone Robotics）

这只手拥有 24 个自由度和 37 块 McKibben 肌肉，骨骼是由碳纤维模制而来，既坚固又轻便，其余部分全部是软材料。它的尺寸和生物特征和人类的手一模一样，包含半根前臂骨、完整的前臂和手掌。

手指可以弯曲、能抓握、能捏住细小的物体，动作之逼真让人恍惚间以为那是一只有血有肉的真手。

（来源：Clone Robotics）

Clone Robotics 公司对外宣传制造这样一只高仿真度的机器人手，材料成本不到 2800 美元。相比之下，传统刚性机器人手往往需要昂贵的金属部件、精密的减速器和复杂的力传感器，价格动辄数万美元。

Clone Hand 还使用聚合物材料替代了大部分金属，使用一种集成的肌腱肌肉设计替代了复杂的传动结构，借此让成本得到大幅降低。

（来源：Clone Robotics）

在 Clone Hand 的驱动系统中，每个手臂对应一套独立的电液阀系统，内置的电液阀带有本体压力反馈，能够实现精确的力控制和流量控制。还有一个 500 瓦的无刷直流电机驱动液压泵，能够模拟人类心脏的功能，为仿生肌肉提供必要的压力。

另有一个一体式的柔性水容器可以储存 2 升水，借此为整个液压系统提供动力。整套系统的控制频率达到 100 赫兹，通信频率达到 200 赫兹，电池需要大约 2 小时。

（来源：Clone Robotics）

除了模仿人类动作之外，该公司也已开发出一种自适应大脑，让机器人可以通过观看人类做任务的视频来学习新技能。他们宣称已经可以在几分钟内重新训练机器人，终极目标是让机器人只需看一次演示就能学会任何事情。

有了手，自然就要有身体。

Clone Torso 是该公司的另一款产品，它将仿生手的设计扩展到了整个上半身。它有一个坚固的脊柱、一个可以活动的脖子，以及从肩膀到指尖都能自由移动的完整双臂。

（来源：Clone Robotics）

全身总共有 124 块肌肉，同样由电液系统进行驱动。脊柱是碳纤维做的，具备又轻又强的特点。内置的树莓派 4B 负责高级控制和网络连接。整个上半身可以安装在现成的移动平台上，变成一个完整的服务机器人。

（来源：Clone Robotics）

这些产品已经不再是实验室概念，该公司目前已筹集几十万美元子剑，投资人包括 Y Combinator 联合创始人 Trevor Blackwell。此前，已有十几个 AI 实验室预购了该公司的 Clone Hand 产品。Clone Torso 产品也已收到一百份以上订单，客户从面包店到草坪护理公司等不一而足。这些客户主要看重这款机器人能够代替人类完成那些枯燥、重复甚至危险体力劳动的特点。

（来源：Clone Robotics）

整体来说，Clone Robotics 的技术路线在机器人领域属于少数派，其也不吝于展示自家产品在设计风格上的恐怖特点，甚至会主动在自家 YouTube 视频中配上恐怖音乐，可能正是这一点让全球能够关注到这家波兰初创。

就技术路线来讲，主流厂商都在追求更强大的电机、更紧密的减速器和更刚性的结构，以便让机器人跑得更快、跳得更高、搬运更重的东西。

而 Clone Robotics 选择了一条截然不同的路线，他们追求的是像人一样柔软、灵活和细腻，试图选择回归生物本源，用最接近自然的方式再造人类自身。但是，这家公司依然面临不少挑战，比如人造肌肉的耐久性还需要时间检验，液压系统的密封性和便携性也需要持续优化。

参考资料：

1.https://inspenet.com/en/news/hand-robotics-clone-robotics-more-realistic/

2.https://braintitan.medium.com/clone-robotics-a-company-that-can-produce-bionic-robots-similar-to-those-in-westworld-1b2efc9a51fb

3.https://www.freethink.com/robots-ai/humanoid-robots-clone-hand

4.https://clonerobotics.com/

5.https://www.linkedin.com/in/dhanush-rad/

6.https://www.linkedin.com/in/lukasz-kozlik/