在刚刚落幕的2026美国拉斯维加斯CES展会上，中国人形机器人被热抢，机器人展区总计38家参展商，中国企业独占21席，占比过半，数量约为美国同行的4倍。 其中，智元机器人此次带来了人形、四足、商业清洁和灵巧手等全系列具身智能机器人产品，其不仅能歌善舞，面部屏幕还能实时呈现互动表情。 灵巧手决定可用性 人形机器人在2026年应该会加速走向商用作业工具的应用阶段，而灵巧手正是决定其能否胜任复杂劳动的核心关节。特斯拉最近公布的Optimus Gen3灵巧手方案引发了技术路线的大洗牌，自由度从11个翻倍提升至22个，结构也从蜗轮蜗杆全面转向腱绳与丝杠的组合。这种变化直接影响了二级市场对核心零部件供应商的估值。 灵巧手在人形机器人硬件开发中技术难度最大，被视为决定可用性的核心部件。马斯克曾明确表示其工程开发量占整机近半，以特斯拉Optimus为例，灵巧手成本约占整机9%，价值量突出。当前灵巧手正从原理验证转向工程落地，处于“可行走”迈向“可工作”的关键阶段。 调研数据显示，2024年全球灵巧手市场容量约76万只，预计2030年突破141万只，市场规模超30亿美元，增长动力来自制造业、医疗、家庭服务等行业对高精密操作的需求。 下面重点分析灵巧手驱动、传动及感知三大核心子系统的技术演进。 驱动系统 驱动系统作为人形机器人的“肌肉”，主要由直流无刷电机、空心杯电机和无框力矩电机三类方案构成。直流无刷电机效率高、寿命长、成本低，适合大功率高负载场景，2024年全球市场超200亿美元，亚洲占一半以上份额。 空心杯电机因无铁芯转子、转动惯量仅为传统电机1/5-1/10，成为高精度快响应场景首选，全球市场由Maxon、Faulhaber等海外巨头垄断（前五大市占率67%），国产厂商鸣志电器（全球研发布局）、鼎智科技（欧洲15国销售网络）正追赶，国产化率约15%。无框力矩电机结构紧凑、可直接耦合负载，常用于关节执行器，特斯拉Optimus全线性/旋转执行器均采用此类电机，国产领军企业步科股份第三代FMC系列已进入特斯拉供应链，定子全灌封技术提升散热与性能。 传动系统 传动系统决定灵巧手力量输出与灵活性，旋转传动有齿轮、连杆、腱绳、链条四种路线，直线传动以微型滚珠丝杠为主。腱绳传动因轻量化、路径灵活（接近人类肌腱）成为高自由度灵巧手核心方案，特斯拉Gen3单手用22根腱绳，灵心巧手、Shadow Robot为代表，但对张力管理、材料耐磨度要求极高。 直线传动中，微型滚珠丝杠渗透率快速提升，五洲新春公告显示单只灵巧手需求超15个，工艺成熟且成本可控，行业尝试用氮化硅陶瓷球（密度仅钢球40%、硬度高2倍）替代钢球延长寿命。连杆方案侧重动作可预测与寿命，因时机器人、傲意科技多采用；征和工业研发节距1.905mm微型滚子链条，为高耐久场景提供新选择。 感知进化 感知进化推动灵巧手从单一力觉向多模态融合升级。力矩传感器是柔性控制基础，应变式因高精度、技术成熟成主流，宇立仪器、坤维科技、鑫精诚、蓝点触控为代表，硅应变传感器（灵敏度高于金属箔）适合指尖微小力感知。 柔性传感器（电子皮肤）受关注，汉威科技旗下能斯达（医疗、物联网）、弘信电子旗下瑞浒科技（柔性压力/应变薄膜）布局，帕西尼感知、奥迪威、钛深科技等国产厂商跟进，全球CR5集中，国产化率约32.5%。视触觉融合成最新趋势，帕西尼DexH13 GEN2集成近2000颗触觉传感器+800万像素AI相机，戴盟机器人DM-Hand1用毫米级视触觉传感器，Figure 03人形机器人将掌部视觉用于物体建模与边缘检测。 未来灵巧手将向轻量化、高自由度、深度感知融合演进。轻量化靠材料替换：镁合金（密度钢1/4、减振好）、钛合金（关键受力点高强度）、碳纤维增强PEEK（比金属减重40%），星际光年Pantheon Hand 01自重仅350g为典型案例。自由度提升与目标绑定，头部企业主动自由度15-21个（17个以上近类人阈值），特斯拉Gen3提至22个（增强拇指/指根），智元机器人Omni Hand平衡成本与可靠性（扩展拇指/食指协同）。感知链路缩短是关键，集成掌部视觉与指尖触觉阵列，在遮挡/动态环境保操作稳定，硬件与算法协同设计成竞争壁垒。 以下是部分相关公司梳理 鸣志电器 公司自主开发生产高精度编码器，高精密减速器和高精密直线丝杠，主要为公司的驱动控制系统和运动控制模组配套。 五洲新春 公司深入了解市场需求趋势和客户要求，结合自身的技术特点，将具身智能机器人行星滚柱丝杆列为重点研发产品，已陆续开发出灵巧手微型丝杠、线性执行器行星滚柱丝杠等新产品，为未来人工智能领域带来的新业务打下基础。 柯力传感 公司的主营业务是传感器与物联网系统集成，传感器包括称重、测力、振动、机器人六维力/力矩、水质、光纤测温、电量、温湿度压力等传感器的研制、生产和销售。 301*** 公司机器人零部件产品计划覆盖工业机器人、协作机器人及人形机器人等领域。目前谐波减速器已在量产前期筹备阶段。 |
