特斯拉人第三代人形机器人Optimus-3将于2026年一季度发布，核心升级包括五指灵巧手、轻量化与结构强化以及环境感知。

早前马斯克曾表示特斯拉未来约80%的价值将来自Optimus机器人并发布宏图计划4，正试图将战略重心转向机器人业务。

近期英伟达CEO黄仁勋称Optimus或成首个大规模技术机器人，并明确将特斯拉的机器人项目Optimus归入数万亿美元的市场级别。

作为全球人形机器人产业风向标，特斯拉每一代机器人更新都伴随新技术变革。

根据供应链反馈，当前已明确的新技术趋势包括：灵巧手高自由度、电子皮肤高包覆率、旋转执行器部件调整、内部传感器调整、轻量化（传动件等多部位采用PEEK等轻量化材料）、电机迭代（轴向磁通增强）；高精度作业灵巧手（微型丝杠、电子皮肤、六维力）；以及增加了MIM、新型减速器等潜在新方案。

当前特斯拉正在进一步整合供应链，以应对明年初即将到来的大规模量产。随着量产方案逐渐明朗，未来供应链体系明晰后将为市场提供更明确的指引。

国内方面，12月26日，工业和信息化部人形机器人与具身智能标准化技术委员会成立。标委会主要承担人形机器人与具身智能基础共性、关键技术、部组件、整机与系统、应用、安全等领域行业标准制修订工作。标志着我国人形机器人产业从“技术探索期”正式迈向“标准引领期”。随着产业链上游核心零部件与材料标准化，有望进一步加速各环节国产替代与成本下探。

本文重点聚焦人形机器人灵巧手环节核心零部件。

人形机器人灵巧手概览

根据特斯拉人形机器人Optimus公开信息，预计特斯拉人形机器人Optimus量产BOM成本中运动系统成本最高，约占70%以上。

灵巧手是人形机器人上最重要的末端执行器，特指模仿人类手部结构和功能，是用于实现机器人与环境交互的关键部件。主要实现对物体的灵活抓取和精细操作，一般由手掌、手腕、手指、关节、驱动器、传感器等部分组成。

特斯拉第三代人形机器人新的设计思路是更轻、更易于量产、更仿生，其中灵巧手向仿生臂过渡，有类似人手一般的灵活性。

马斯克称Optimus灵巧臂总共26个执行器（26个电机、变速箱和电子设备）。

考虑到前臂4个线性执行器，Optimus V3单手22个执行器基本可以确认，相较于V2版本的17个执行器超预期增加了5个。

特斯拉灵巧手自由度提升：

资料来源：Tesla Day、行行查

按照之前的信息，单一手臂执行器肘部1个肘部，加上肩膀3个，灵巧手执行器（放在手腕上，双层结构）17个，加起来共21个。

增长到26个意味着，如果肘部和肩膀执行器数量不变，那么灵巧手执行器数量上升到22个，灵巧手自由度再次上升。

根据特斯拉Optimus演示视频目前第三代灵巧手，其采用的“空心杯电机 微型丝杠 腱绳 触觉传感器”的方案可以实现非常好的操作表现，甚至能够抓住飞来的网球等此类难度较高的任务，在性能上已经能够满足人形机器人的要求。

特斯拉称未来有望往直驱方向发展，将电机/减速箱/微型丝杠移至手掌与指关节内，从而提高传动效率、寿命、指尖力等性能指标。同时手部增加电子皮肤等触觉传感的覆盖。

01 电机

灵巧手通常成本较高，电机和丝杠等是灵巧手的重要硬件成本构成部分。

电机作为执行器中的关键部件，是驱动系统的核心，并且与其他下游部件紧密相连。

由于特斯拉灵巧手方案是绳驱方案，手和小臂关节执行器均集成在小臂上，对电机的功密等多个指标提出了非常高的要求。

根据设计和应用场景，一般可分为外置手腕电机、手指根部电机和手指关节内置电机。

手指根部电机和手指关节电机通常以微型空心杯电机为主。

空心杯电机

空心杯电机是无铁芯转子结构的直流电机，也称为“无铁芯电机”或“无齿槽电机”，与传统直流电机相比，省去铁芯支撑结构。

其直径可做到10mm以下，可直接嵌入手指关节并节省空间，是灵巧手的主流选择。

其核心技术壁垒包括线圈设计、绕线工艺以及绕线设备。

空心杯电机技术从德国Dr.F.Faulhaber在1958年研制出斜绕组线圈绕制技术开始，国外的空心杯线圈生产技术已经十分成熟，占据较大的市场份额。

目前全球空心杯电机市场上，瑞士Maxon、瑞士Portescap、德国Faulhaber占据主要的市场份额。

近年来空心杯电机国产替代加速，鸣志电器、鼎智科技、兆威机电、伟创电气、拓邦股份、禾川科技、万至达等均在空心杯电机有所布局。例如，鸣志电器的空心杯电机覆盖13-30mm的所有型号，与中美两地人形机器人领域超20家企业建立合作关系；鼎智科技（江苏雷利）已实现空心杯电机的全自动量产；兆威是为数不多电机尺寸可以达到10mm以下的国内厂商，处于世界领先水平；禾川的产品已用于自研人形机器人，可提供8-13mm多种尺寸空心杯电机。

新型电机

当前人形机器人技术路线尚未收敛，电机力矩密度提升及轻量化势在必行，头部公司积极寻求新的电机路线。

特斯拉新一代Optimus新结构也聚焦电机的优化，电机力矩密度提升及轻量化势在必行。

目前市场浮现出轴向磁通电机和谐波磁场电机两条技术路径。

轴向磁通电机

特斯拉新一代Optimus新结构聚焦电机优化。

传统电机方案升级突破的空间较小，轴向磁通电机是轻量化的新技术方向之一。

轴向磁通电机形状扁平，又称“磐式电机”，有效磁面积位于电机转子表面，因此相同体积扭矩更大，且重量轻，更适配机器人下肢应用。

特斯拉人形机器人全身28个关节电机中，下肢关节（如髋、膝、踝）已采用轴向磁通电机，其扭矩密度达30Nm/kg，较传统无框力矩电机（19Nm/kg）提升约58%，重量可减半。

国内目前轴向磁通电机有量产能力的包括宁德投资的PGDL和东睦的小象电动，PGDL聚焦电动商用车和工程机械领域，属于大型轴向磁通产品、小象深耕轴向磁通电机领域（东睦股份持股）。此外，卧龙电驱、夏厦精密、信捷电气（工控二线厂商第一家布局）、明阳电路、信质集团、易德龙、英搏尔、江苏雷利等厂商均有布局。

轴向磁通电机当前也在向灵巧手微型化探索。例如，夏厦精密推出直径12mm的轴向磁通模组，适配15自由度灵巧手，实现0.01毫米级精密操作。科达利的轴向磁通电机模组结合PEEK-金属复合壳体，模组总质量降低40%，轴向尺寸缩减50%，功率密度提升3倍，为灵巧手轻量化提供可能。

谐波磁场电机

谐波磁场电机，又称谐波电机，是利用谐波磁场原理工作的新型电机。

在输出功率相同的条件下，可减小电机体积50%，转矩密度提高30%-40%，显著优于传统设计。尤其适用于空间有限的人形机器人、高级别自动驾驶等场景。

国内部分厂商通过全产业链布局和技术护城河，逐步缩小与国际巨头的差距。例如，恒帅股份已形成“电机 磁材 驱动”全产业链布局；卧龙电驱谐波磁场电机处于中试阶段，功率密度突破10kW/kg；绿的谐波作为国内精密传动装置龙头（谐波减速器市占率超40%），布局谐波磁场电机领域。

在特斯拉机器人灵巧手中，丝杠是人形机器人线性驱动系统核心传动部件。

主要实现旋转运动和直线运动之间的相互转换，驱动手指关节实现高精度、弯曲与伸展，确保抓取动作的稳定性与灵活性。

采用丝杠能有效提升灵巧手的精度和载荷能力，提高传动效率；单手由0根提升至约17根，高承载力方案需要17根滚柱丝杠。

行星滚柱丝杠

由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈及保持架组成，具有承载能力强、轴向刚度高、传动效率高等优点。行业存在多重核心技术壁垒，竞争格局高度集中，目前主要由海外厂商垄断。包括舍弗勒、GSA等在内的前四名厂商市占率达到80%，且以海外企业为主，具有较大的国产替代空间。

微型滚珠丝杠

Optimus灵巧手在手掌内集成电机，通过微型行星滚柱丝杠将动力传递至前臂，支持更高自由度设计。滚珠丝杠行业竞争格局相对分散，整体仍以欧洲和日本厂商为主，主要厂商包括NSK、THK、斯凯福等。

国内丝杠各领域入局玩家众多。

老牌企业包括新剑传动、南京工艺、博特精工、汉江机床（秦川机床旗下）等，在客户资源和技术实力积累等维度方面有先发优势；拥有高端进口磨床的企业例如贝斯特和恒立液压等厂商等掌握成熟的精密件加工核心技术，同时前瞻性布局滚动丝杠领域。

精密运动控制企业鼎智科技（江苏雷利旗下）、震裕科技、德迈仕、雷迪克、夏厦精密、领益智造、浙江荣泰等厂商也在该领域布局。例如，浙江荣泰此前并购微型丝杠龙头狄兹精密、参股微驱动龙头金力传动，涵盖灵巧手关键零部件。汽车零部件企业在金属精加工领域拥有成熟技术储备，同时主业和机器人丝杠的客户资源有较强重合度，相关代表企业福立旺、三联锻造、北特科技、丰立智能、双林股份、南方精工、新坐标等。

此外，丝杠与轴承在生产工艺上存在诸多相似之处，尤其是磨制和热处理等核心难点工艺，二者协同性较强。国内代表企业为五洲新春、长盛轴承、斯菱股份、金沃股份等横向对比海外供应商SKF、NSK等轴承龙头均在丝杠领域具备市场竞争力。

丝杠设备

丝杠国产加工设备存在“卡脖子”的技术壁垒，主要集中在热处理设备及车、铣、磨床的核心功能部件，多家公司布局丝杠加工设备，包括浙海德曼、秦川机床（汉江机床）、华辰装备、海天精工、日发精机等。

03 腱绳

在人形机器人灵巧手中，腱绳通过模仿人手肌腱结构，将电机动力从外部（如手腕）传递至手指关节，实现弯曲/伸展动作。

腱绳材料整体分为不锈钢、高分子纤维两大类。

特斯拉人形机器人对腱绳性能提出严苛要求：单根腱绳需要1.0mm的腱绳，单根30厘米，最看重精度指标，因为26个自由度分散到整手不需要很高负载。

OptimusGen3在拇指对掌关节采用不锈钢丝提升耐久性，其余手指用Dyneema纤维减轻重量。

机器人专家斯科特在最近的采访中谈到，特斯拉采用混合方法即腱绳用于屈伸。相比上一代使用卷线盘 伞齿结构的方案，Gen3采用更小型的线性执行器，直接驱动“肌腱”，避免金属丝频繁弯折。

腱绳赛道主要包括高分子纤维厂商南山智尚、南京聚隆；金属丝厂商大业股份、赛福天，以及复合结构厂商高测股份和骏鼎达等。

腱绳传动结构及原理：

资料来源：《基于腱绳驱动的仿人灵巧手》（刘阳等）

04 减速器

减速器主要用于降低电机转速、提高扭矩。

根据梳理，灵巧手减速器较多集成于电机，选型多为行星齿轮减速器（因时、帕西尼），也有采用谐波减速器的方案（DLR）。

微型行星减速器：微型行星减速器受益微型齿轮加工技术发展，在灵巧手中逐步替代微型谐波，虽然精度有一定降低，但可增加负载、降低成本。全球精密行星减速器市场主要被少数几家企业所占据。德国企业处于领先地位，如纽卡特、威腾斯坦、赛威传动等，其他竞争力较强的还有日本企业，例如新宝、住友和电产等。国内行星减速器主要布局厂商有科峰智能、中大力德、新时达、宁波东力、双环传动等。

小模数齿轮：微型行星齿轮传动使用小模数齿轮。小模数齿轮可使用金属和塑料作为原材料，加工方式有切削、锻造、粉末冶金，塑料齿轮可采用注塑工艺。塑料齿轮注塑成型后为9级精度，滚齿后可达8~9级，精切后可达7级及以下。丰立智能、夏厦精密主要为金属切削工艺，海昌新材主要为粉末冶金工艺。

谐波减速器：谐波减速器体积小、重量轻且传动比大，是旋转关节的理想选择。哈默纳科全球份额58%，国内形成明显梯队，头部厂商绿的谐波率先打破海外垄断格局，入局较早的还包括来福谐波、大族、同川科技、中技克美等。当前全球谐波减速器竞争格局加速重构，国产替代主导人形增量需求。近年来国内本土厂商份额提升，新进入者众多，包括瑞迪智驱、科达利、斯菱股份、双环传动、中大力德、中鼎股份、美湖股份、国茂股份、丰立智能、蓝黛科技、隆盛科技、福达股份、夏夏精密、横河精密等众多厂商都在谐波减速器布局。

摆线减速器：特斯拉人形机器人OptimusGen3在减速器环节或增配减速器，摆线针轮减速器成为新趋势。

其具备大扭矩、抗冲击性、传动精度高等特点，兼具谐波减速器和行星 减速器的优势，在高减速比和高精度情况下，负载也可保 持较高水平。

摆线针轮减速器有望应用于人形机器人腰髋等重负载部位：

摆线减速器的核心部件为内齿圈和摆线轮，减速靠二者啮合：内齿圈固定，摆线轮绕其旋转，通过齿数差减速，输入时 的偏心运动辅助提升减速比。

摆线克服了谐波柔性传动易 受瞬时冲击影响寿命的缺陷，后续有望迎来广阔替代空间。

国内在摆线减速器产品上相关布局厂商包括中大力德、豪能股份、双环传动、科达利、禾川科技、福达古份、精锻科技等。例如，科达利在  WIC 展会展出 PEEK 材料谐波减速器，推出四款摆  线减速器型号，外观与一般减速器相似；禾川科技针对人形机器人设计了Hu-MCS系列轻量化高效能摆线关节执行器；双环传动子公司用双  摆线针轮技术，优化材料与工艺，实现小体积下小磨损、高精度与高 抗疲劳强度。

传感是对执行机构内部和外部环境做出相应的反馈。

应用于灵巧手的传感器主要分为内部传感器和外部传感器。

内部传感器：主要反馈灵巧手的姿态信息，分为运动传感器和力/力矩传感器，可提供灵巧手的关节角度信息、位置信息。对灵巧手的灵活、稳定抓取至关重要。

外部传感器：包括接近觉传感器和触觉传感器，主要感知目标物体的位置、受力等信息。对于提高灵巧手的操作成功率较为关键。

六维力矩传感器

人形机器人的力觉主要有指、肢和关节等运动时机器人对受力的感知。

六维力传感器是维度最高的力觉传感器，能够提供最高维度的力觉信息，并给出最为全面和精准的力觉数据。

由于技术壁垒较高，具备批量化产品供应能力的厂商仍十分有限。

六维力矩传感器品牌以欧美、日韩为主（ATI为行业龙头）。国内相关布局厂商包括宇立仪器、坤维科技、鑫精诚、蓝点触控、昊志机电、柯力传感、东华测试、海伯森、瑞尔特等。

触觉传感器

触觉传感器是提升人形机器人灵巧手感知能力的关键单元。

传感器装置上，触觉传感器是价值量较大的环节。

触觉传感发展路径为：指尖多维力测量-阵列触觉传感-多模态触觉传感。

从发展趋势来看，触觉传感器向着模拟生物皮肤复杂属性与功能的仿生化需求前进。

电子皮肤

电子皮肤通过模拟人类皮肤的感知功能，显著提升人形机器人的交互能力，能够提升触觉感知能力，以实现更加精细的操作。

特斯拉第三代Optimus在仿生设计方面进展显著，灵巧手向仿生臂过度，手部增加了电子皮肤等触觉传感的覆盖，从而提升了灵敏度和自由度。

电子皮肤产业端方面，全球已初步形成以欧美日企业为主导、国内厂商加速突破的格局。

海外厂商中，SynTouch、Novasentis、TekscanInc.、InterlinkElectronics、JDI、Baumer、Fraba等在高精度触觉传感器方面具有领先布局。

特斯拉Optimus人形机器人作为全球人形机器人风向标，其采用的Interlink压阻式传感器，通过压力-电阻转换原理实现触觉反馈，或有望成为长期主流路径。

国内方面，与特斯拉技术路线一致的布局的部分厂商包括汉威科技子公司苏州能斯达研发的柔性纳米仿生电子皮肤包含压阻式技术；福莱新材FOS系列电子皮肤具备多模态感知融合（压力 温度 剪切力）；德尔未来与高校联合开发自供电透明E-skin，解决传统传感器刚性问题；祥源新材生产的发泡材料可作为传感器的压电功能层，实现压力和震动的感知；申昊科技已形成接近式、预接触式、接触式、指压式四大基础产品矩阵；日盈电子电子皮肤压阻式产品聚焦于指尖，单指27触点。

此外，柔宇科技、钛深科技、帕西尼感知、奥迪威、苏试试验、埔慧科技、慧闻科技、弘信电子、墨现科技、力感科技、中科纳芯、聚石化学、安利股份、福莱新材、晶华新材、明新旭腾、正裕工业、香山股份在产业链各环节均有布局。

福莱新材首席科学家曾表示：电子皮肤应用正进入指数级增长的阶段，其需求已从几年前的小众状态转变为当前的广泛需求，并预测未来5年年增长率将达到50%以上。

视触觉传感器

视触觉传感融合光学成像与触觉感知技术，通过捕捉接触时的微观形变生成高分辨率触觉图像，适配特斯拉“视觉为主”的技术路线。

可直接接入视觉-语言-动作（VLA）大模型，完美适配端到端技术架构，是灵巧手方案的核心选择。

全球视触觉技术呈现海外龙头引领，国内快速追赶的格局。

海外以Meta/GelSight、DIGIT为代表。以GelSight传感器为例，海外售价仅350美元，国产化后成本优势更突出，支持快速集成与二次开发，兼容多平台机器人。

国内厂商智元已推出19自由度视触觉灵巧手，千觉机器人高分辨率传感器已在智元落地应用。产业链核心参与厂商还包括叠动科技（隆盛科技战略投资）、帕西尼感知（新国都投资）、一目科技（松霖科技投资）、戴盟机器人（火星人参股）等。

近年来国内厂商加速灵巧手环节的研发和布局。

因时机器人：国内最早实现灵巧手商业化量产的企业，也是第一家把灵巧手价格降到万元水平的企业，稳居国内出货量榜首。

傲意科技（上海交大团队）：灵巧手ROHand是模拟人体手部运动的高灵敏度末端执行装置，已用于医疗康复和科研教育。12月27日，灵巧手“四小龙”傲意科技与雷迪克集团签约战略合作，形成了1.6亿元战略投资、1亿元合资公司设立的3亿规模多层次合作格局。双方将打通从基础元件到最终执行单元的整条产业链。

星动纪元（清华团队孵化）：推出了自主研发的灵巧手Xhand，具有12个主动自由度，采用全驱动方案，指尖还配置触觉传感器。已用于小米CyberOne机器人，并成为多家全球机器人厂商（如美国SkildAI、韩国RainbowRobotics等）的核心末端执行器选择。

灵巧智能（中科院自动化所孵化）：推出了国产首款量产高自由度五指灵巧手—DexHand021，拥有19个自由度及23个高精度传感器。

帕西尼感知科技：灵巧手产品DexH13GEN2是市场上首款融合多维触觉与AI视觉双模态能力的四指仿生灵巧手，已用于特斯拉Optimus二代原型机，实现“盲抓”功能。

帕西尼灵巧手：一代DexH5、二代DexH13

资料来源：帕西尼官网

清瑞博源：国内最早研究和实现五指触感灵巧手批量生产的公司之一，依托于清华大学人工智能技术与系统国家重点实验室和河北清华发展研究院，以多模态传感技术为基础，融合深度学习算法。

傅利叶：2025年11月11日，傅利叶宣布旗下FDH-6灵巧手正式开售，售价4999元。产品采用11关节、6自由度仿生设计，指尖重复定位精度达0.5毫米，整机重量控制在0.8公斤以内。

兆威机电：12月26日发布海报称，公司新一代灵巧手即将亮相CES。根据海报，兆威机电新一代灵巧手将具备20个自由度。公司早在2025年7月就发布了LM06（6自由度）与DM17（17自由度）两款新品，采用高度集成一体化设计，将微型电机、传感器、控制模块等封装于掌中，打破空间限制。

江苏雷利：灵巧手产品自今年5月发布以来，已快速迭代至第三代，在抓取力、操作精度、环境适应性与耐用性等方面实现显著提升。最新研发的连杆灵巧手，单手指指尖力提升至12N，整手握持力达80N，较前代提升50%以上；整手具备18个自由度，搭载高灵敏度力/触觉传感器，并增加了指节位置传感器，实现精准力度控制与自适应抓取。

宇树科技：2025年4月1日发布了新一代仿生机械手产品UnitreeDex5灵巧手。单手集成20个自由度，其中16个主动自由度、4个被动自由度，突破了传统机械手5-7自由度的技术限制。

资料来源：宇树官网

此外，在产业链各环节中，协同布局的跨界企业众多。例如，信质集团与新剑传动战略合作，联合开发高精度链传动系统，用于灵巧手关节驱动；祥鑫科技为富士康工业机器人研发模块化灵巧手，支持快速更换指尖工具；征和工业将自行车链传动技术迁移至灵巧手，开发低噪音、高耐久性关节驱动方案。执行器环节的延伸布局的厂商中，浙江荣泰研发高推力密度线性驱动器，用于灵巧手手指伸缩；银轮股份采用无框力矩电机，扭矩密度达15Nm/kg，适配灵巧手腕部旋转。

全球人形机器人商业进程全面提速，灵巧手往更高自由度、高感知能力和低成本提升的方向发展是大势所趋。

近期摩根士丹利发布《机器人年鉴》指出，中国在制造人形机器人领域优势突出，过去5年相关专利量位列世界第一，并为全球供应链带来巨大成本优势。随着海外特斯拉持续迭代叠加明年逐步开启量产，国内场景和订单落地新品发布，国内外人形机器人产业有望迎来全面共振，产业链各环节空间广阔。