机器人灵巧手行业报告：机器人对外交互的核心硬件模块（27页）

行业报告下载 2025年03月25日 08:51 管理员

灵巧手是人形机器人的重要硬件模块，集成化、多自由度发展，或随人形机器人产业落地打开百亿市场。灵巧手是人形机器人的末端执行器、对外交互的重要窗口，其硬件模块包括驱动系统、传动系统及感知系统。类似人手的灵巧手架构更适应人类生活/工作环境，在数据易得性、环境适应性等方面更具优势。灵巧手诞生自 20 世纪 70 年代，回顾其发展历程，其发展趋势是在小体积/重量、低成本、耐用可靠的边界条件下追求【灵活性、抓握力、精度】的提升。特斯拉 Gen3 灵巧手自由度翻倍至 22，预计或采用【电机+ 丝杠】或【电机+减速器+丝杠】方案。经测算，在百万台销量下，灵巧手市场空间将达近 430 亿元。驱动系统：电驱方案为主流，空心杯电机及无刷有齿槽电机或为主要选择。驱动系统是力量之源，在驱动结构、放置方式、方案选型等方面均存在不同技术路线，结合性能和成本等方面的权衡，产业端基本采用欠驱动下的电机方案。落实到电机选型上，可选方案包括直流无刷电机、空心杯电机及无框力矩电机。空心杯具有响应迅速、转换效率高等优势，是灵巧手的优质选择。而从边际上，特斯拉通过将执行器放置于前臂，无刷电机的体积劣势得到缓解，凭借成本优势，其用量或显著提升。传动系统：腱绳广泛应用，微型丝杠/微型谐波减速器等新方案产业提速。传动系统传导来自驱动系统的运动和力，对灵巧手抓取稳定性、精度、灵活性有重要作用。其存在较大路线分歧，我们认为腱绳方案凭借远距传动、灵活柔性等优势，在多自由度趋势下或被广泛采用，其寿命、负载等方面的劣势有望随材料端优化而缓解。微型丝杠、微型谐波减速器为新兴传动结构，在精度、承载力等方面各具优势，随产业成熟推动降本后或广泛应用，五洲新春、绿的谐波等国内企业正积极入局研发。感知系统：智能化的重要基础，产业发展步入快车道。感知系统按照感知区域可分为内部/外部传感器，前者感知手部自身状态，包括力矩/位置/弯曲传感器，后者感知外界环境，包括接近觉/触觉传感器。一维力传感器多用于手指关节处，技术相对成熟。六维力传感器用于手腕、脚踝处，可为机器人提供更精准的力感信息，提升其柔顺控制水平，国内如柯力传感、东华测试等公司积极推进研发及送样进程。柔性触觉传感器具备良好的延展性及柔韧性，或应用于手指及掌部，国内企业及院校积极推进产业提速。

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