汽车行业深度：特斯拉引领灵巧手技术升级，驱动、传动和感知方案迭代催生新投资机遇.pptxVIP

;;目录;;根据自由度与驱动源数量，可将灵巧手分为全驱动和欠驱动两大类。

灵巧手主要的驱动方式包括4种：液压驱动、电机驱动、气压驱动、形状记忆合金驱动。

灵巧手的主要传动方式有连杆传动、齿轮传动、带传动以及线绳传动。;;? Optimus一代灵巧手拥有6个主动自由度，驱动采用空心杯电机，传动采用齿轮箱（齿轮+蜗杆）+金属腱绳方案，每

个手指搭配霍尔效应传感器，缺点在于无法精密抓取，仅适合用于工厂环境。;? Optimus一代灵巧手拥有6个主动自由度，驱动采用空心杯电机，传动采用齿轮箱（齿轮+蜗杆）+金属腱绳方案，每

个手指搭配霍尔效应传感器，缺点在于无法精密抓取，仅适合用于工厂环境。;? Optimus新一代灵巧手核心变化主要包括驱动系统外置于手臂中，自由度由11个提升至22个并且采用丝杠替代蜗杆与

腱绳组成复合传动系统。;;目录;;空心杯电机是一种直流永磁的伺服控制电机，主要应用于末端灵巧手。

空心杯电机的无铁芯结构有效提升了电机性能，具备效率高、响应快、转速高、噪声小、寿命长等特点，空心杯电机按照换向方式可分为空心杯有刷电机和空心杯无刷电机两类。

空心杯电机特点：（1）无齿槽效应：低速运行平稳，低振动，低噪音，转子可控制在任意位置；（2）结构紧凑：

磁路设计更优，功率密度更高，温升低，效率高；（3）低电感：高动态响应，高加速度。;空心杯电机核心技术壁垒在于绕线，其直接决定电机体积、转速、功率密度和良率等性能。空心杯电机因无齿槽、

无定子槽的独特结构，需高精度悬空绕线，对导线参数把控严苛，且要提升自动化生产。

海外五大空心杯电机厂2022年占据全球67%市场份额：国外空心杯电机头部企业凭借一次性绕制成型技术、专用绕线设备及核心绕组设计占据市场主导。国内企业多采用传统绕卷工艺，存在自动化程度低、设备局限（仅能加工小尺寸/细线径/单一形状线圈）、性能差距显著等问题，难以满足大功率需求。;有槽电机：线圈围绕定子铁芯上的齿槽缠绕，将电磁通量集中到转子磁体上并减小磁路中的整体气隙，能有较高的

扭矩与效率，有高转矩常数、效率和加速度，但磁??经过不连续的齿槽也会致转矩波动。

无槽电机：绕组外堆叠定子铁芯片，避免了齿槽转矩的产生。转子在360°内运行平稳，没有顿挫感，整圈的输出扭矩也更平滑，噪音更低，提升了系统输出的稳定性。

有槽电机适合高扭矩密度和加速度场景，适合灵活运动的关节驱动，例如灵巧手手指。无槽电机适合伺服控制的平

稳运行场景。空心杯电机属于无齿槽电机。;无刷有齿槽电机在灵巧手上可以部分替代空心杯电机。无刷有齿槽电机相比无槽设计尺寸较大，可在对空间要求较低的灵巧手部位替代空心杯电机。例如，Optimus第三代灵巧手将电机移至前臂，通过电缆驱动手指，为使用无刷有齿槽电机提供了空间。

无刷有齿槽电机可作为灵巧手降本选择。无槽设计降低了复杂性，定子铁芯更易于制造，从而具有成本优势。

切换无刷有齿槽电机有利于供应链国产化。能参与无刷有齿槽电机的国内公司数量较多，竞争格局较为分散，整体

技术水平较高，为国内供应商切入灵巧手供应链提供了机会。;驱动电机通常需要搭载减速器一起使用。减速器是由齿轮、蜗杆等传动组成并封闭在壳体内的部件，常作原动机和工作机间的减速装置，能匹配二者转速、传递转矩，可通过大小齿轮啮合，把电动机等高速动力减速，解决多数负载大、转速高的电机不能被原动机直接驱动的问题。

人形机器人减速器包括谐波减速器，行星减速器和RV减速器，其中手部主要使用行星减速器，指关节使用谐波减速器。;;;;行星减速器厂商产品普遍涉及多种减速器、电机乃至传感器，有机会成为灵巧手总成供应商。

行星减速器厂商应用领域普遍涉及机器人。;谐波减速器厂商产品普遍涉及多种减速器、电机乃至传感器，主要应用领域包含机器人。

哈默纳科灵巧手搭载谐波减速器方案。

谐波减速器存在价格劣势。国产谐波减速器价格在2000-5000元居多，而行星减速器价格一般在1500元以下。;;蜗轮蜗杆与丝杠均可改变运动方向，但适用场景各异。蜗轮蜗杆可自锁并且可以实现高速比减速，适合灵巧手关节

固定控制。

丝杠具有高精度、高效率优点，适合精准调整灵巧手关节和完成复杂抓取动作。特斯拉OptimusGen3灵巧手采用丝杠替代蜗杆。;丝杠可将旋转运动转化为直线运动。按摩擦特性，丝杠分为滑动丝杠、滚动丝杠以及静压丝杠，其中滚动丝杠在人

形机器人领域适配性更高，包含滚珠丝杠和行星滚柱丝杠，可应用于人形机器人灵巧手。

滚珠丝杆具有高精度、高效率和高承载的特点；行星滚柱丝杠具备更高精度和传动效率，但成本较高。人形机器人产业化初期，两种方案或将并存。随着技术进步和成本下降，行星滚柱丝杠有望逐步取代滚珠丝杠成为主流传动方案。

在高端丝杠领域，国内产品在精度、可靠性等方面与国外头