電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文 / 吳子鵬）日前，華西證券研報指出，靈巧手是人形機(jī)器人落地的關(guān)鍵所在，但其后續(xù)的更新迭代仍面臨較高技術(shù)難度。具備靈巧手本體設(shè)計與生產(chǎn)能力的廠商，有望在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)較大話語權(quán)，盈利能力或處于領(lǐng)先水平。此外，為提升靈巧手的功能性，絲杠、減速器、電機(jī)、腱繩、觸覺傳感器等關(guān)鍵零部件的應(yīng)用需求也將隨之增加。

在人工智能與智能制造深度融合的當(dāng)下，人形機(jī)器人正從實(shí)驗(yàn)室概念加速邁向規(guī)?；瘧?yīng)用階段。靈巧手被稱作機(jī)器人進(jìn)入日常生活的 “最后一厘米”，其重要性源于人類手部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與精密性。隨著技術(shù)不斷突破，靈巧手的商業(yè)化進(jìn)程也在持續(xù)加速。2025 年被業(yè)內(nèi)視為 “人形機(jī)器人量產(chǎn)元年”，國金證券表示，當(dāng)前人形機(jī)器人正處于 0 - 1 變化的 “iPhone 時代”，有望持續(xù)帶來新的市場催化，具備較強(qiáng)的發(fā)展持續(xù)性，而機(jī)器人靈巧手的價值量占比有望超過 30%。

靈巧手：從仿生設(shè)計到智能感知

靈巧手是人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作和復(fù)雜交互的關(guān)鍵部件，具備高自由度、高靈活性和多種感知能力，能夠執(zhí)行抓取、操作和感知等任務(wù)。若按驅(qū)動方式劃分，靈巧手主要分為電機(jī)驅(qū)動式、液壓驅(qū)動式、氣壓驅(qū)動式、形狀記憶合金驅(qū)動式。其中，電機(jī)驅(qū)動是當(dāng)前靈巧手的主要驅(qū)動方式，因其具有體積小、控制能力強(qiáng)、輸出力矩穩(wěn)定等特點(diǎn)。

一個靈巧手通常由驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾個關(guān)鍵部分組成。在驅(qū)動系統(tǒng)中，空心杯電機(jī)是核心部件，其具有四大顯著優(yōu)勢：第一，超高動態(tài)響應(yīng)，空心杯電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn) 10000rpm 到 60000rpm 的高轉(zhuǎn)速，且慣量僅為傳統(tǒng)電機(jī)的 1/10 - 1/5，可實(shí)現(xiàn)毫秒級啟停和反向運(yùn)動；第二，精準(zhǔn)力控與柔順性，空心杯電機(jī)無鐵芯結(jié)構(gòu)消除了磁阻轉(zhuǎn)矩的周期性波動，配合高精度編碼器（如磁編碼器），可實(shí)現(xiàn) 0.1 N?m 以下的微小力矩控制；第三，微型化設(shè)計，空心杯電機(jī)直徑可做到 10mm 以下，能夠直接嵌入手指關(guān)節(jié)，節(jié)省空間；第四，高能效，無刷空心杯電機(jī)的銅損和鐵損極低。目前，歐洲廠商處于領(lǐng)先地位，市占比超過 80%，瑞士 Mason 和德國 Faulhaber 可將無刷空心杯電機(jī)外徑做到 3 - 4mm 水平，國產(chǎn)廠商的代表有鳴志電器、拓邦股份、江蘇雷利和兆威機(jī)電等。

靈巧手的傳動系統(tǒng)主要包括絲杠、齒輪、連桿、繩索、腱繩等，其中絲杠的價值邊際量較大。研究數(shù)據(jù)表明，單個靈巧手所需絲杠數(shù)量有望從 0 提升至 22 個，在百萬臺機(jī)器人時代，對應(yīng) 4400 萬個絲杠需求。另外，腱繩具有適應(yīng)遠(yuǎn)距離傳動、可靈活布置、傳動柔性等特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中較為廣泛。

在感知系統(tǒng)方面，靈巧手用到的傳感器主要包括觸覺、力覺、位置傳感器等，用于實(shí)現(xiàn)對外部目標(biāo)物體及環(huán)境的感知。其中，觸覺傳感器是靈巧手感知能力的核心，目前海外廠商 Tekscan、Novasentis 主導(dǎo)市場，但國內(nèi)企業(yè)正快速崛起。例如，漢威科技的柔性觸覺傳感器已實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用；帕西尼感知的多維觸覺傳感器通過了 300 萬次壽命測試。

面向未來，清華大學(xué)交叉信息研究院助理教授、星海圖聯(lián)合創(chuàng)始人許華哲認(rèn)為，靈巧手商業(yè)化仍然面臨設(shè)計復(fù)雜度高、本體穩(wěn)定性低，以及因自由度高帶來的控制方法復(fù)雜等挑戰(zhàn)。未來，靈巧手將會從海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分利用機(jī)器手以及人手的所有數(shù)據(jù)，并通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)一步優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)靈巧操作。

國產(chǎn)靈巧手代表性產(chǎn)品

目前，國內(nèi)在靈巧手領(lǐng)域已形成多元化技術(shù)路線與應(yīng)用場景，并涌現(xiàn)出多款具有代表性的靈巧手產(chǎn)品，具體如下：

宇樹科技 Unitree Dex5：該靈巧手具備單手 20 自由度（16 主動 + 4 被動），以及單手 94 個靈敏觸點(diǎn)；可實(shí)現(xiàn) ±22° 四指側(cè)擺，能更好地適應(yīng)被抓持物體表面曲線，提高抓握可靠性；采用微間隙設(shè)計，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸更貼近表面，超小的關(guān)節(jié)間隙實(shí)現(xiàn)更流暢絲滑的抓握，避免關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角卡入物體。

因時機(jī)器人 FTP 系列：該系列仿人五指靈巧手在原有內(nèi)置力傳感器方案基礎(chǔ)上，又在表面集成了 12 個觸覺傳感器模塊，分別布置于指尖、指腹以及手掌部位。FTP 系列在結(jié)構(gòu)、控制等方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，提升了整手的耐用性，將壽命提升至百萬次以上，號稱相較同類產(chǎn)品壽命提升 10 倍以上。FTP 系列以其高度仿生的設(shè)計和卓越的性能，成為機(jī)器人末端執(zhí)行器中的佼佼者。

兆威機(jī)電靈巧手：該靈巧手整手通過仿生學(xué)原理設(shè)計有 17 個自由度，單只手指自由度大于等于 3 個。整手的關(guān)鍵部組件全自主研制，包括電機(jī)驅(qū)動控制器、微電機(jī)、傳動模組等。同時，兆威機(jī)電自主研發(fā)的柔順控制算法，使靈巧手能夠執(zhí)行復(fù)雜的抓握任務(wù)，為智能機(jī)器人在復(fù)雜場景中的應(yīng)用提供了全新可能性，可適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)、特種作業(yè)、生活服務(wù)等復(fù)雜多變的操作環(huán)境，為各種應(yīng)用場景提供高效、智能的解決方案。

帕西尼感知 DexH13 GEN2：其是市場上首款融合多維觸覺與 AI 視覺雙模態(tài)能力的四指仿生靈巧手，雙手搭載 1956 顆 ITPU 觸覺傳感器和 800 萬像素 AI 手眼相機(jī)，可解析 7824 路觸覺信號。其 13 個自由度設(shè)計支持焊接、夾取等工業(yè)操作，同時通過力控算法實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)中的組織無損抓取，已在萬思醫(yī)療的腦血管介入機(jī)器人中實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用。

優(yōu)必選 Walker S1 靈巧手：人形機(jī)器人 Walker S1 配備了優(yōu)必選自主研發(fā)的第三代仿人靈巧手。這款靈巧手巧妙運(yùn)用了 6 個陣列式觸覺壓力傳感器，通過視覺 - 力覺融合實(shí)現(xiàn)微米級柔軟物體抓取。

傲意科技靈巧手 ROHand：目前，傲意科技已有多款手型機(jī)器人產(chǎn)品上市銷售，包括面向具身機(jī)器人與工業(yè)自動化場景的 ROhand 系列靈巧手、面向截肢患者的 OHand?智能仿生手、以及面向由于神經(jīng)功能損傷導(dǎo)致的手部運(yùn)動障礙的手指關(guān)節(jié)外骨骼產(chǎn)品。其 ROhand 一代的手指靜態(tài)承重最高達(dá)到 10KG，全手掌承重更高達(dá)幾十公斤，這一數(shù)據(jù)是采用柔性材料傳動方案產(chǎn)品的 3 - 5 倍。

哈工大五指靈巧手：該靈巧手自重僅為 1.2 公斤，不僅可以靈活做出人手的動作，還自帶感知能力，能夠?qū)佑|的物體做出觸覺反應(yīng)。

搜維爾 DEX - EE 靈巧手：該公司與谷歌 DeepMind 合作打造的這款尖端硬件，集高速傳感、精確控制與極致耐用于一體，為 AI 研究提供無與倫比的 3D 交互細(xì)節(jié)與抗極端環(huán)境能力，重新定義機(jī)器人操作邊界。

越疆科技人形機(jī)器人靈巧手：該公司人形機(jī)器人搭載的靈巧手已學(xué)會使用不同工具完成 100 多種復(fù)雜靈巧的操作任務(wù)，可執(zhí)行跨場景、多臺協(xié)同、勝任復(fù)雜操作泛化任務(wù)，能自主完成做早餐、倒牛奶、水果擺盤、烤面包、烤培根、早餐擺盤、企業(yè)客戶接待、倒咖啡、送文件、取快遞等任務(wù)。

靈巧智能 DexHand021：這是一款具有 18 自由度的智能通用工業(yè)級五指靈巧手，提供 5 種多模態(tài)感知能力，以及高度集成的智能系統(tǒng)，重新定義了智能靈巧手的行業(yè)水準(zhǔn)。該靈巧手的體驗(yàn)價僅為 68000 元。

當(dāng)前，靈巧手正從 “技術(shù)驗(yàn)證” 邁向 “規(guī)模化應(yīng)用”，這些產(chǎn)品不僅代表著中國機(jī)器人技術(shù)的突破，更預(yù)示著人機(jī)共融時代的到來。隨著 2025 年人形機(jī)器人量產(chǎn)元年的臨近，靈巧手將成為撬動萬億級市場的核心支點(diǎn)，重塑全球智能制造格局。