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股市情报:上述文章报告出品方/作者:乐晴智库精选;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

机器人灵巧手产业链解析

时间:2025-07-17 17:55
上述文章报告出品方/作者:乐晴智库精选;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

马斯克旗下xAI发布Grok4大模型,同时新一代人形机器人Gen3布局加速推进。未来一个月,还将有特斯拉业绩发布会、世界人工智能大会和世界机器人大会等。

当前人形机器人场景侧应用全面提速,国产人形机器人产业链零部件环节迎来新机遇。

今天重点拆解下机器人灵巧手

01 

什么是灵巧手


机器人灵巧手是一种模仿人类手部结构与功能的末端执行器,主要用于完成抓取、捏取、拧动等精细操作任务。

作为机器人与环境交互的关键部件,灵巧手直接执行具体任务,显著提升机器人的灵活性和易用性。相比传统机械手,灵巧手在以下几个方面具有明显优势:

1)自由度与灵活性

灵巧手包含多个自由度,接近人手的24个自由度,实现类似人类手部的灵活操作。传统机械手自由度较少,结构简单,灵活性较低,难以应对复杂任务。

2)传感器配置

灵巧手配备多种传感器(如位置、力、触觉传感器),可精确控制动作并感知外部环境,提高操作精度和适应性。传统机械手通常缺乏传感器,无法实现精确的位置和力控制。

3)适用场景

灵巧手适用于未知和非结构化环境中的复杂操作任务,处理不同形状和材质的物体。传统机械手多用于特定任务或夹持固定零件,通用性较差,难以适应多样化需求。

4)智能化水平

灵巧手结合智能学习和类脑技术,通过算法优化和模型训练不断提升操作能力。传统机械手功能单一,智能化水平低,主要依赖预设程序完成重复性任务。

灵巧手在灵活性、传感器配置、适用场景和智能化水平等方面显著优于传统机械手,成为柔性制造和服务型机器人领域的关键技术组件。


02

市场规模与竞争格局


灵巧手市场空间测算主要聚焦于触觉传感器、空心杯电机、丝杆和齿轮等关键组件的市场需求与价值量。预计全球人形机器人销量将从2025年的2万台迅速增长至2030年的300万台。

(图表时间:2025-4)

空心杯电机、无刷有齿槽电机和行星减速器等电机类组件的需求量和市场空间均呈现快速增长趋势。齿轮类组件中,谐波减速器和滚珠丝杆的需求同样显著增加。传感器作为灵巧手的重要组成部分,其需求量和市场空间也表现出强劲的增长势头。

预计至2030年,市场容量将进一步扩大至140万只,市场规模达到30亿美元。

(图表时间:2025-7)

当前灵巧手市场中的主要竞争者包括国内外多家企业,如特斯拉、Figure AI、星动纪元、因时机器人、强脑科技、傲意科技以及灵心巧手等

各大厂商通过技术方案、自由度设计、负载能力、传感器配置及价格定位等方面的差异化策略,满足不同应用场景的需求。例如,特斯拉的Gen-3产品拥有22个自由度,采用无刷有齿槽驱动与腱绳传动,配备10指(压阻 视触觉)传感器,适用于复杂操作场景。

Shadow公司的标准版灵巧手具备24个自由度(其中20个为主动),采用电机驱动和腱绳传动,标配食指和拇指传感器,重量达4.3kg,售价超百万,定位于科研领域。

因时机器人的RH56DFTP系列具备6个自由度和12个运动关节,重量为790±10g,指尖最大输出力可达30N,配备6个力传感器和17个触觉传感器,适合工业场景。

强脑科技的灵巧手则采用空心杯电机搭配蜗轮蜗杆和连杆方案,整手重量仅540g,单手最大承载可达30kg,五指握力高达50N,操作精度达到0.1mm,但自由度相对较低。

灵心巧手的LinkerHand系列产品通过连杆和腱绳方案实现灵活自由度配置。例如,L30产品拥有18个主动自由度(总计25个),在灵活性和操作精度上表现突出,重量控制在1.3kg,最大负载为8kg,售价区间为2万至10万元。

差异化策略体现了各厂商在技术选择上的多样性,同时反映了其对不同市场需求的精准定位。


03

机器人灵巧手产业链


机器人灵巧手产业链可分为上游、中游和下游三个主要环节,各环节涉及不同的技术与材料,共同推动灵巧手技术的发展。

上游:核心零部件

上游环节主要包括提供灵巧手制造所需基础材料和技术支持的供应商。核心零部件涵盖电机、丝杠、减速器和触觉传感器等:

电机:空心杯电机和无刷有齿槽电机是当前主流驱动方式,相关企业包括鸣志电器兆威机电伟创电气拓邦股份禾川科技等。

丝杠:用于实现高精度直线运动,随着技术成熟,丝杠传动可能成为未来发展的重要方向,相关企业包括五洲新春北特科技贝斯特恒立液压斯菱股份等。

减速器:用于精确控制关节运动并提高传动效率,相关企业包括绿的谐波斯菱股份国茂股份中大力德汉宇集团豪能股份等。

触觉传感器:用于感知外部压力或触感,是灵巧手实现精细操作的关键部件,相关企业包括汉威科技柯力传感等。

中游:灵巧手本体制造

中游环节负责将上游提供的核心零部件集成到灵巧手中,形成完整的灵巧手产品。这一过程需要完成电机、丝杠、减速器及传感器等零部件的组装,并进行标定与测试,以确保性能与可靠性。

下游:系统集成与应用

下游环节将灵巧手应用于具体场景,通过系统集成实现自动化解决方案。在特斯拉人形机器人Optimus中,灵巧手就被用于执行精细操作任务。

灵巧手产业链的关键环节集中在驱动、传动和感应技术领域,其中空心杯电机、丝杠、减速器和触觉传感器是价值量最高的零部件。

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04

产业链重点公司


因时机器人:国内最早实现灵巧手商业化量产的企业,产品包括仿人五指灵巧手RH56BFX、RH56DFX和FTP系列,价格已降至万元级。

灵心巧手:推出的LinkerHand系列灵巧手自由度在12~42个之间,单只价格最低不到5万元,主打高性能与性价比。

傲意科技:灵巧手产品ROHand具备五指独立运动能力,可完成复杂抓取和操作任务。

帕西尼感知科技:DexH13 GEN2灵巧手拥有13个自由度,搭载1956个ITPU多维触觉传感器,具备AI视觉双模态感知能力。

星动纪元 :自主研发Xhand灵巧手,具备12个主动自由度,集成触觉传感器,适用于工业与服务场景。

智元机器人:SkillHand灵巧手拥有19个自由度(12个主动),能完成倒水、拧螺丝、打麻将等精细操作。

傅利叶智能:灵巧手产品从6自由度升级至12自由度,外形和尺寸接近人手,广泛用于康复与服务机器人。

灵巧智能:推出国产首款高自由度灵巧手DexHand021,具备19个自由度和23个传感器,兼容性强。

魔法原子:发布MagicHandS01灵巧手,具备11个自由度,力控分辨率达0.1N,可完成精密抓取任务。

乐聚机器人:灵巧手具备6自由度,用于人形机器人基础抓取任务,适配教育、科研等场景。

宇树科技 :计划建立自研“灵巧手”项目,结合AI算法提升手部操作能力。

兆威机电:已实现灵巧手17个自由度设计,与中国科学院深圳先进技术研究院合作研发智能灵巧手系统。

鸣志电器:在空心杯电机领域有深厚积累,为灵巧手提供关键动力部件,是国内外多个灵巧手厂商的核心供应商。

绿的谐波:主要供应减速器给灵巧手产业链,作为核心传动组件之一,在提升灵巧手操作稳定性和灵活性方面发挥重要作用。

汉威科技:触觉传感器领域的领先企业,产品广泛应用于新一代灵巧手中,增强其感知能力和操作精准度。

柯力传感:致力于霍尔传感器及触觉传感器的研发制造,为灵巧手提供关键感应元件,助力提升其环境交互能力。

五洲新春:布局灵巧手丝杠业务,专注提供高精度丝杠传动解决方案,提高灵巧手动作执行效率和承载能力。

北特科技:进入灵巧手丝杠供应链体系,通过技术创新不断优化丝杠传动性能,满足高端灵巧手市场需求。

东睦股份:研究MIM技术在灵巧手指驱动齿轮和仿生手手指连接结构件等场景的应用潜力,未来有望成为重要零部件提供商。


05

灵巧手发展趋势


未来灵巧手技术的发展方向主要集中在:尺寸小型化、感知灵敏化和动作拟人化三个方面。



1)尺寸小型化旨在保证功率与控制性能的前提下,缩小灵巧手的体积,使其能够在狭小空间中灵活操作,增强其对多样化工作环境的适应能力。


2)感知灵敏化则通过多传感器融合技术,集成位置、触觉、温度和力矩等传感器,赋予灵巧手更强的感知能力,从而更精准地感知环境和物体状态。


3)动作拟人化关注多手指的协调控制,优化抓取运动和力规划,以实现更稳定、更精细的操作性能,满足复杂任务需求。



行业普遍看好人机协作与仿生设计的发展趋势。灵巧手的设计灵感来源于人类手部的复杂结构与功能,使其能够执行抓取、操纵和感知等多样化任务。灵巧手的成熟度直接影响其融入人类生活的深度。


随着机器人技术的进步,无论是工业制造中的精密装配、医疗手术中的精细操作,还是服务机器人中的拟人化交互,灵巧手都需要具备更高的灵活性、精度和适应性。


因此,尺寸小型化、感知灵敏化和动作拟人化将成为未来发展的重要方向,以应对多变的工作环境和复杂的任务需求。



作为机器人末端执行器,灵巧手是机器人与环境交互的关键环节,其性能优劣在很大程度上决定了机器人的柔性和易用性。灵巧手的自由度和灵活性是未来发展的重要指标,目前主流产品多为12自由度,但随着技术进步,自由度将进一步提升。


不同传动方式各有优劣,企业在选择方案时需综合考虑性能、成本和应用场景。随着材料与技术的突破,灵巧手的自由度和灵活性将不断提升,推动机器人在更多场景中的广泛应用。

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