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深度|当机器人拜师学苏绣,临界点把灵巧手送上了一场高难度考试

深度|当机器人拜师学苏绣,临界点把灵巧手送上了一场高难度考试 Z Potentials
2026-09-30
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导读:针线之间,手把手见真章
苏绣的美,藏在几乎看不见的细节里。丝线劈得足够细,颜色才能一层层晕开,针脚也能像笔触一样细腻。作为首批国家级非物质文化遗产项目之一,苏绣延续至今,靠的不只是针法,还有绣工在无数次落针中练出来的手感。
一根蚕丝可以被劈成十几股甚至几十股。线越细,越容易黏连、滑动,手上的力稍有变化,张力就会跟着变。正式落针前还要上绷、捻线、穿针;真正绣起来,前一针留下的位置和余量,又成了后一针的起点。
临界点最近让旗舰灵巧手 OmniHand 3 Ultra 向苏绣传承人学习这门手艺。机器跟着老师学习上绷、劈丝、穿针、捻线、挑线和合绣,一项项处理其中的动作难点。
针孔小,丝线软,前后动作又环环相扣。OmniHand 3 Ultra 需要像人手一样调动不同部位,既能用指尖捏线,也能用虎口撑开绣绷、用掌面压平绸布;丝线一旦滑动或弯曲,手指还要马上调整。
大众熟悉的机器人展示,大多是抓取、分拣和搬运,动作是否完成一目了然。苏绣的难,却藏在针孔、丝线和手指之间。穿针引线是许多人都有过的生活经验,线头稍微散开,手指轻轻一抖,就可能反复错过针孔。那些人手下意识完成的调整,对机器来却是一项精细而复杂的操作。
苏绣考验的也不只是机器能否处理更小的物体。针、线和绸面会在操作中不断变化,丝线可能滑动、黏连和弯曲,绸面也会随受力发生形变,前一个动作还会改变下一个动作的起点。这让苏绣成为一道来自真实手艺的综合题,也让21个主动自由度、全手触觉和全直驱传动不再停留在参数表上,而要真正转化为撑开虎口、捻开丝线、对准针孔和连续操作的能力。

上绷、穿绳和捻线,需要灵巧手调动整只手

苏绣对手的要求,从落针之前就开始了。
准备绣绷时,手艺人先用掌面压平绸面,再撑开虎口,将底料慢慢绷紧。接下来还要夹住细绳,让它逐个穿过绣绷上的小孔。等到正式刺绣,手上的分工再次变化,指尖持针,指腹捻线,其他手指托住针线,随时准备换位。
这些动作原本就是按人手的形态发展出来的。OmniHand 3 Ultra 的手指长度和手掌比例接近人手,并配置21个主动自由度。虎口能否充分撑开,无名指能不能单独抬起,拇指和食指能不能灵活换位,都会影响它能否跟上老师的动作。
接触的位置也一直在变。上绷会用到掌面,捻线主要依靠指腹,拿针和挑线则更多发生在手指前端。OmniHand 3 Ultra 将触觉覆盖到指尖、指腹和掌面,每个指尖内部还有一颗米粒大小的相机,对着外层软胶,通过胶层受力后的形变获取接触信息。
手指有足够的活动空间,机器才能摆出苏绣需要的姿态;触觉覆盖整只手,它也更容易察觉接触发生在哪里,丝线是否已经滑动。

一根丝劈成十六股,考验单指微调与多指支撑

所谓劈丝,就是顺着一根蚕丝,将它分成更细的线股。丝劈得越细,绣面越容易呈现柔和、细密的颜色变化。
最初几次分线相对容易。一根分成两股,目标还很清楚;两股再分成四股,手指也有足够的操作空间。继续劈到八股、十六股,线股越来越细,几根丝贴在一起,肉眼都很难分清。
丝线不会停在原处等着下一次操作。手指拨开其中一股,旁边的线可能跟着移动;夹得太紧,线股分不开,稍微一松,已经分好的部分又可能滑回去。前一次留下的状态不同,下一次下手的位置也得随之改变。
人的手会慢慢记住这些变化,劈得越多,动作越熟。机器人在后几次劈丝中遇到的情况却越来越复杂,前面有效的动作,到了下一次未必还能照搬。
这时,多根手指必须各自守住位置。拇指和食指固定已经分开的线股,另一根手指小幅拨动,其余手指继续托住整根线。负责挑线的手指要动得细,其他手指又不能被它带跑。
OmniHand 3 Ultra 自主完成了前面两三次劈丝。线股继续增加后,老师把手覆在机器手背上,带着它一起撑开四股和更多线股。
手把手在这里就是字面意思。苏绣里有很多难以用语言讲清的细节,力道要多大、角度要偏多少,往往要靠老师扶着学生的手做一遍。机器人先独立完成较简单的分线,到了更复杂的阶段,再由老师带着继续完成。这段协作延续了苏绣原本的授艺方式,也呈现了灵巧手独立操作与人机配合的不同阶段。

真实绣花针考验力控,指腹捻线考验动作一致性

苏绣究竟有多细,穿针最直观。
这次使用的是真实绣花针和丝线,针孔的关键尺寸不超过0.15毫米,留给线头的位置余量很小。线头只要稍微弯曲或偏转,就可能从针孔旁边滑过。
即使已经完成线头与针孔的初始对准,接下来的几毫米仍要依靠手与臂持续配合。机械臂向前送线时,手指要稳住针线,并随时应对摩擦和牵引力的变化。力量大了,丝线容易弯;力量小了,送入方向又难以保持。
穿针的关键在精细力控。机器要在移动中不断调整,才能完成对准、送入和牵引。
捻线没有针孔那么醒目,控制起来却不轻松。常见的对指动作主要发生在两个指尖之间,接触区域相对集中;苏绣捻线用的是指腹,两个指腹贴合后,再通过相向摩擦把丝线捻开。
相比指尖对指,指腹对指腹增加了接触面积和形变,位置与力量也更难同时控制。两边力量不一致,线会滑;接触角度发生变化,针也可能被带偏。机器还不能只捏准一次,多次拿针时,角度和位置都要尽量保持一致。
线被捻开以后,无名指还要从位置不断变化的线股中挑出目标,其他手指继续稳住针线。整套动作需要连贯完成,因为一旦停下来,线的位置可能再次改变。整个视频为全程实拍,无CG。
OmniHand 3 Ultra 采用全直驱传动,关节由电机直接驱动,控制链路更加直接。前期遥操作提供动作数据,强化学习继续优化策略,机器再根据丝线的位置调整手指,把捻线、挑线和后续微调连起来。

人与灵巧手交替合绣,前一针决定后一针

合绣发生在同一块绷面上。人手和灵巧手轮流落针,前一针留下的位置、线长和余量,会直接影响接下来的一针。机器既要完成持针、落针和牵引,也要适应人手留下的细小偏差,并为对方留出下一次操作的空间。
从苏绣出发,学习处理真实世界的变化
临界点此前展示过双手协同折气球狗。气球会在扭转和夹持中不断变形,苏绣则把操作对象缩小到针、线和绸面,对手指分工与力控提出了更细的要求。两次探索都在处理同一类问题:当材料随着操作不断变化,机器如何继续判断和调整。
苏绣中的动作未必会被原样搬进生活或工业现场,但它考验的底层能力并不只属于刺绣。日常生活中的整理线缆、折叠布料,以及工业场景中的线束整理、柔性材料装配和精密零件操作,都可能遇到相似的问题:机器需要固定一部分物体,再调整另一部分;既要控制整体形变,也要修正局部位置,并在接触发生后不断微调姿态和力度。
这也是临界点让灵巧手学习复杂人手动作的价值。相比为每个场景预先设计一套固定流程,更重要的是让机器逐步获得处理偏差与变化的能力。具体应用仍需考虑稳定性、效率、适配和成本,但苏绣已经把多指协同、精细力控与连续修正放进了一项真实任务中,也为这些能力迁移到更多生活和工业场景提供了直观参照。
再回到这次苏绣课,最有意味的仍是手把手。劈丝前段由 OmniHand 3 Ultra 自主完成,线股变细后,老师扶着机器手继续分线;到了合绣,人和机器又在同一块绷面上交替落针。学习、纠正与协作,由此连成了完整过程。
过去,苏绣的手感靠老师握着学生的手一代代传下去;现在,这双传艺的手旁边,多了一双正在学习的机器手。
临界点让旗舰灵巧手 OmniHand 3 Ultra 挑战苏绣,不是为了完成一场设计好的演示,而是让它按照真实手艺的要求,一步步接受真实材料、真实动作和连续操作的考验。一根丝线,让 OmniHand 3 Ultra 的指尖功夫有了看得见的尺度,也让人看见,未来面对更多真实而精细的工作,机器手能够抵达的可能。


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