随着人工智能和智能机器人技术的快速发展,机械手作为机器人的核心部件正受到越来越多的关注。一套机械手产品价格通常在数万元至数十万元不等,较高的价格将大量潜在用户挡在门外。大庆师范学院一支学生团队近期推出的视控灵手产品,试图用低成本方案填补这一市场空白。
这款产品以Pollen Robotics团队开源的Amazing Hand为基础进行二次开发。原始开源项目由Pollen Robotics于2020年前后发起,旨在为人形机器人手的研究和实验提供一种可负担、可获取的硬件平台。该开源项目采用全3D打印方式制造,拥有四根手指、八个自由度,每根手指由两台舵机分别控制屈伸和内收外展动作,所有执行器均集成在手掌内部,无需外部线缆,整机重量约400克。其CAD文件在GitHub等开源平台全面公开,用户可根据需要自由修改和适配。
大庆师范学院团队在开源方案基础上增加了视觉识别控制功能。用户通过摄像头做出手势,机械手即可实时跟随。控制部分基于Google开发的MediaPipe手部关键点检测框架,该框架可实时识别手部21个关键点位置,通过计算各关键点之间的向量夹角确定每根手指的弯曲状态,再将连续的手势变化映射为舵机的角度指令,驱动机械手的手指做出相应动作。整套控制系统以Arduino平台为核心,通过串行总线与各舵机通信,成本较低且易于实现。

从成本构成来看,物料投入主要集中在两个方面。首先是八台Feetech SCS0009串行总线舵机,这是驱动手指运动的核心元件,每台单价约380元,合计约3040元,采用标准化的舵机产品而非定制部件,采购便捷且性价比高。其次是3D打印耗材,包括刚性结构使用的PLA材料和柔性外壳使用的Filaflex 82A材料,两类材料合计约1200元。其余为Arduino开发板、摄像头模组、串行总线驱动器及各类接插件等标准电子元件,合计约2200元。全套物料成本控制在2000元以内。
项目团队由大庆师范学院物联网工程专业的张斯淇、孙依桐、张红梅、朱韵升和黑龙江财经学院审计学专业的王妍文畅组成。五人分工覆盖机械设计、嵌入式开发、视觉算法和财务分析等环节。张斯淇担任项目负责人,统筹管理并负责机械结构设计;孙依桐负责Arduino程序编写和舵机控制;张红梅承担视觉识别算法开发和MediaPipe部署调试;朱韵升负责3D建模和部件打印装配;王妍文畅来自财经院校,负责市场调研和财务分析。团队依托学校创新创业平台,获得3D打印机和实验室设备支持。
在产品开发过程中,团队完成了三百份市场需求问卷调查以验证产品定位。数据显示,79.3%的受访者认为传统机械手产品价格较高,62.0%认为操作技术要求高,54.7%认为智能交互能力不足。这些数据表明价格高和操作门槛是当前机械手产品最突出的两个痛点。在价格接受度方面,41.3%的受访者认为合理价格在1000至3000元区间,28.7%选择3000至5000元区间。在优先推广方向方面,教育机器人平台占比最高为34.3%,其次为工业自动化生产的27.3%和科研实验设备的24.3%。超过八成的受访者认同低成本产品更容易进入中小企业和教育市场,并在产品性能满足需求的情况下愿意选择价格更低的产品,验证了项目的市场基础。
项目已与两家企业达成合作。阳泉市睿途信息技术有限公司成立于2026年1月,注册资本50万元,主营软件开发和技术服务,为项目提供技术方案设计咨询和数据分析框架设计支持。山西恒通智丰贸易有限公司法定代表人为史兴胜,注册地址位于阳泉市郊区,在机械设备及电子产品销售领域拥有渠道资源,为项目提供市场推广协助。两款合作分别覆盖技术开发和市场拓展两个环节。
视控灵手项目已报名参加第二十届iCAN大学生创新创业大赛创业赛道。该赛事由中国创造学会主办,2026年4月至11月举行,创业赛道鼓励学生发现市场需求、进行创业实践,推动项目商业化落地。团队计划在一年内完成产品样机迭代、软件著作权申请和试点推广,后续将参加大赛区域赛。
大庆师范学院:张斯淇,孙依桐,张红梅,朱韵升
黑龙江财经学院:王妍文畅