通用设备行业人形机器人系列十九：灵巧手，百家争鸣，进化不息.docx

目录索引

一、灵巧手：性能与成本的博弈 6

（一）灵巧手核心是驱动、传动、感知三大系统，技术路径仍有分歧 6

（二）主流厂商灵巧手百花齐放，通用方案尚未出现 14

二、OPTIMUS三代灵巧手的迭代 16

三、灵巧手关键零部件拆解分析 17

（一）无刷直流电机：灵巧手核心驱动源，兼顾紧凑结构与高功率密度 17

（二）微型丝杠：精密直线传动核心部件，驱动性能与结构紧凑性兼具 20

（三）触觉传感器：提升灵巧手感知能力的关键单元，兼具精度与柔性控制要求 23

（四）腱绳：传动核心结构，兼顾仿生结构与多关节协调控制 26

四、从研发驱动到应用导向，灵巧手玩家演化出多元成长路径 28

（一）因时机器人：灵巧手领域的快速成长型玩家，产品落地节奏加速 28

（二）傲意科技：聚焦仿生义肢与机器人末端应用，构建双线产品体系 29

（三）灵巧智能：打造多模态感知与AI融合的模块化灵巧手 30

（四）捷昌驱动：聚焦线性驱动，研发机器人核心零部件 31

（五）雷赛智能：依托电机驱动优势，自研推出灵巧手整手产品 32

（六）兆威机电：发挥微型传动技术优势，切入灵巧手等高精度执行端市场 34

五、风险提示 34

图表索引

图1：灵巧手是人形机器人实现任务交互的核心部件 6

图2：灵巧手驱动、传动和感知系统的方案与选择取决于性能与成本的取舍 6

图3：空心杯电机和无刷有齿槽电机优缺点以及灵巧手适用性对比 7

图4：以传动方案为划分的灵巧手技术路线的使用场景、代表产品、机械原理及零部件选型 8

图5：电驱+连杆传动方案技术原理示意图 9

图6：基于腱绳传动的灵巧手结构与手指驱动原理 9

图7：特斯拉必威体育精装版22自由度灵巧手可能采用了微型丝杠+腱绳的方案 10

图8：灵巧手所需传感器分类 11

图9：一维、三维、六维力传感器示意图 12

图10：Optimus二代灵巧手拿起、传递、释放鸡蛋的精准力控过程 12

图11：电子皮肤通过与人类皮肤相同的结构模拟生物触觉信号 13

图12：柔性电子皮肤可能是灵巧手的最终形态 13

图13：灵巧手目前面临的硬件和软件挑战及可能的解法 15

图14：灵巧手的应用场景决定了零部件的数量及选型 15

图15：Optimus三代灵巧手迭代过程 16

图16：TeslaOptimusGen3灵巧手 17

图17：TeslaOptimusGen3灵巧手手指自由度拆解 17

图18：无刷直流电机结构图 18

图19：有刷空心杯电机结构 19

图20：无刷空心杯电机结构 19

图21：空心杯电机竞争格局 20

图22：滚珠丝杠结构 21

图23：2022全球触觉传感器市场竞争份额 25

图24：腱绳间的作用关系 26

图25：钢丝 27

图26：超高分子量聚乙烯纤维（UHMVPE） 27

图27：DexHand021结构尺寸 31

图28：DexHand021手指自由度 31

图29：捷昌驱动部分电动推杆产品 32

图30：浙江灵捷机器人零部件有限公司股权结构 32

图31：雷赛智能产品情况 33

图32：DH系列灵巧手核心部件 33

图33：兆威机电灵巧手发布 34

图34：兆威机电灵巧手产品结构 34

表1：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、PBO纤维与其他纤维性能参数对比 10

表2：目前主流人形机器人厂商必威体育精装版灵巧手搭配及技术路线 14

表3：滚珠丝杠与行星滚柱丝杠对比 21

表4：微型丝杠潜在玩家 23

表5：触觉传感器分类 24

表6：部分国际触觉传感器龙头梳理 25

表7：国内触觉传感器产品 25

表8：腱绳部分材料商梳理 27

表9：因时机器人灵巧手系列产品及基本属性 29

表10：傲意科技灵巧手系列产品及基本属性 30

表11：DexHand021产品属性 31

一、灵巧手：性能与成本的博弈

（一）灵巧手核心是驱动、传动、感知三大系统，技术路径仍有分歧

灵巧手是一种仿生物学的末端执行器，在机器人与环境的交互中起着关键作用。机器人灵巧手从结构和功能上参考人手，能够灵活操作对象，实现对物体的灵活抓取，满足多种工作需求。特别在人形机器人领域，对于人类仿真的需求更高，要求机器

人必须具备与真实人类相当的手部结构和运动能力，因此能够实现灵巧操作的灵巧手是人形机器人的必备组成部分。有无灵巧手以及灵巧手的能力如何也是判断一款人形机器人产品竞争力强弱的标准之一。

图1：灵巧手是人形机器人实现任务交互的核心部件

数据来源：特斯拉Optimus官方推特，

灵巧手的核心组成部分包含驱动、传动和感知三大系统。其中驱动系统负责为灵巧手提供动力和扭矩