電子愛好者網(wǎng)報道(文章 / 近日，華西證券研究報告指出，靈巧手是人形機(jī)器人著陸的關(guān)鍵因素，但隨后的更新迭代仍然面臨著較高的技術(shù)難度。具有靈巧手本身設(shè)計和生產(chǎn)能力的廠商，有望在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)更大的話語權(quán)，盈利能力或處于領(lǐng)先水平。另外，為了提高靈巧的手部功能，應(yīng)用絲杠、減速器、電機(jī)、腱繩、觸覺傳感器等關(guān)鍵部件的需求也會增加。

隨著人工智能與智能制造的深度融合，人形機(jī)器人正從實驗室概念向大規(guī)模應(yīng)用階段加速。靈巧的手被稱為機(jī)器人進(jìn)入日常生活。 “最后一厘米”，其重要性來自于人類手部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和精確性。伴隨著技術(shù)的不斷突破，靈巧手的商業(yè)化進(jìn)程也在不斷加快。2025 每年都被業(yè)界視為 “人形機(jī)器人量產(chǎn)第一年”，國金證券表示，目前人形機(jī)器人正處于生產(chǎn)狀態(tài) 0 - 1 變動的 " iPhone “時代”有望繼續(xù)帶來新的市場催化，具有很強(qiáng)的發(fā)展可持續(xù)性，而機(jī)器人智能手的價值比例有望超過 30%。

靈巧手：從仿生設(shè)計到智能感知

靈巧手是人形機(jī)器人實現(xiàn)精細(xì)操作和復(fù)雜交互的關(guān)鍵部件。它具有高自由度、高靈活性和多種感知能力，可以執(zhí)行抓取、操作和感知任務(wù)。如果按驅(qū)動形式劃分，靈巧手主要分為電機(jī)驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和形狀記憶合金驅(qū)動。其中，電機(jī)驅(qū)動是目前靈巧手的主要驅(qū)動形式，由于其體積小、控制力強(qiáng)、導(dǎo)出扭矩穩(wěn)定等特點。

靈巧的手通常由幾個關(guān)鍵部分組成，如驅(qū)動系統(tǒng)、傳動裝置、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。空心杯電機(jī)是驅(qū)動系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它具有四個顯著的優(yōu)點：一是極高的動態(tài)響應(yīng)，空心杯電機(jī)可實現(xiàn)。 10000rpm 到 60000rpm 高轉(zhuǎn)速，而且慣量僅限于傳統(tǒng)電機(jī)。 1/10 - 1/5，可實現(xiàn)毫秒起停和反向運動；其次，精確的力控和柔順，空心杯電機(jī)無鐵芯結(jié)構(gòu)消除了磁阻轉(zhuǎn)距的周期性波動，配合高精度編碼器(如磁編碼器)，可以實現(xiàn) 0.1 N?m 下列細(xì)小扭矩控制；三是小型化設(shè)計，可實現(xiàn)空心杯電機(jī)直徑。 10mm 下面，可以直接嵌入手指關(guān)節(jié)，節(jié)省空間；四是能效高，無刷空心杯電機(jī)銅損和鐵損極低。當(dāng)前，歐洲制造商處于領(lǐng)先水平，市場占比超過 80%，瑞士 Mason 和德國 Faulhaber 可以實現(xiàn)無刷空心杯電機(jī)的直徑 3 - 4mm 標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)廠商代表鳴志電器、拓邦股份、江蘇雷利、兆威機(jī)電等。

靈巧手的傳動裝置主要包括螺桿、齒輪、連桿、繩索、腱繩等。，其中螺桿具有很大的邊際價值。研究數(shù)據(jù)顯示，單個靈巧手所需的螺桿數(shù)量有望從 0 提升至 22 個，在數(shù)百萬臺機(jī)器人時代，相應(yīng)的 4400 一萬個絲杠需求。另外，腱繩具有適應(yīng)長距離傳動、布局靈活、傳動靈活等特點，在實際應(yīng)用中比較廣泛。

在感知系統(tǒng)方面，靈巧手使用的傳感器主要包括觸感、力覺、相位傳感器等。，從而感知外部目標(biāo)對象和環(huán)境。在這些傳感器中，觸覺傳感器是靈巧手感知的關(guān)鍵，目前海外廠商 Tekscan、Novasentis 主導(dǎo)市場，但國內(nèi)企業(yè)正在迅速崛起。例如，漢威科技的軟觸感傳感器已經(jīng)實現(xiàn)了工程應(yīng)用；帕西尼感知的多維觸感傳感器已經(jīng)通過 300 一萬次壽命測試。

面對未來，清華大學(xué)交叉信息研究所助理教授、星海圖創(chuàng)始人許華哲認(rèn)為，智能手商業(yè)化仍面臨設(shè)計復(fù)雜性高、穩(wěn)定性低、自由度高、控制措施復(fù)雜等挑戰(zhàn)。未來，智能手將從海量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，充分利用機(jī)器人和人力的所有數(shù)據(jù)，并通過加強(qiáng)學(xué)習(xí)進(jìn)一步優(yōu)化，實現(xiàn)智能操作。

國產(chǎn)靈巧手代表性商品

當(dāng)前，國內(nèi)在靈巧手領(lǐng)域已經(jīng)形成了多元化的技術(shù)路線和應(yīng)用領(lǐng)域，并且涌現(xiàn)出了許多具有代表性的靈巧手商品，具體如下：

宇樹科技 Unitree Dex5：這只靈巧的手有一只手 20 自由度（16 主動 4 被動)，還有單手 94 一個敏感的觸點；可以實現(xiàn) ± 22 ° 四指側(cè)擺可以更好地適應(yīng)被捕材料的表面曲線，提高抓取可靠性；采用微間隙設(shè)計，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸更符合表面，超小關(guān)節(jié)間隙可以更流暢、更絲滑地抓取，防止關(guān)節(jié)拐角卡入物體。

因時機(jī)器人 FTP 系列:在原有內(nèi)置力傳感器方案的基礎(chǔ)上，該系列仿人五指靈巧手也在表面集成。 12 一個觸覺傳感器模塊，分別布置在指尖、指肚和手掌上。FTP 該系列在結(jié)構(gòu)和控制方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，提高了整只手的耐久性，將其使用壽命提高到100萬次左右，聲稱其使用壽命比同類產(chǎn)品提高。 10 倍以上。FTP 該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：靈巧手全手通過仿生學(xué)原理設(shè)計。 17 單個手指自由度大于或等于自由度 3 個。全手關(guān)鍵部件全自主研制，包括電機(jī)驅(qū)動控制器、微電機(jī)、傳動模塊等。與此同時，兆威機(jī)電自主研發(fā)了一種流暢的控制算法，使靈巧的手能夠執(zhí)行復(fù)雜的抓握任務(wù)，為服務(wù)機(jī)器人在復(fù)雜場景中的應(yīng)用提供了全新的概率，能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)、特殊工種、生活服務(wù)等復(fù)雜的操作環(huán)境，為各種應(yīng)用領(lǐng)域提供高效、智能的解決方案。

帕西尼感知 DexH13 GEN2：這是市場上第一款結(jié)合多維觸感和多維觸感的產(chǎn)品。 AI 四指仿生靈巧手的視覺雙模態(tài)能力，雙手搭載 1956 顆 ITPU 觸覺傳感器和 800 萬像素 AI 手眼相機(jī)，可以分析 7824 路面觸感信號。其 13 自由設(shè)計支持焊接、夾緊等工業(yè)操作，微創(chuàng)手術(shù)中的組織通過力控算法無損抓取，已在萬思醫(yī)療腦血管介入機(jī)器人中進(jìn)行臨床治療。

優(yōu)必選 Walker S1 靈巧的手：人形機(jī)器人 Walker S1 配置優(yōu)必選自主研發(fā)第三代仿人靈巧手。這種靈巧的手巧妙地使用了它。 6 一個陣列觸感液位傳感器，通過視覺傳感器 - 實現(xiàn)微米級軟物的力覺結(jié)合抓取。

驕傲的科技靈巧手 ROHand：現(xiàn)在，傲意科技已經(jīng)上市銷售了多種手型機(jī)器人產(chǎn)品，包括面向具身機(jī)器人和工業(yè)自動化場景的產(chǎn)品。 ROhand 面向截肢患者的靈巧手系列 OHand ?智能化仿生手，以及由于自主神經(jīng)損傷而引起的手部運動障礙手指關(guān)節(jié)外骨骼產(chǎn)品。其 ROhand 一代手指的靜態(tài)負(fù)荷最高可達(dá) 10KG，全手掌負(fù)荷高達(dá)幾十公斤，這個數(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：這靈巧手的自重只是 1.2 KG，不但能靈活地做出人手的動作，而且具有自己的感知能力，能夠?qū)佑|的物體產(chǎn)生觸感反應(yīng)。

搜維爾 DEX - EE 靈巧手：企業(yè)和谷歌 DeepMind 合作打造這款尖端硬件，集高速傳感、精確控制、完美耐用于一體， AI 研究提供了前所未有的研究 3D 機(jī)器人操作界限的交互細(xì)節(jié)和抗極端環(huán)境能力的重新定義。

越疆科技人形機(jī)器人靈巧手：該企業(yè)人形機(jī)器人攜帶的靈巧手已經(jīng)學(xué)會了使用不同的工具來完成。 100 各種復(fù)雜靈巧的操作任務(wù)，可以完成早餐、倒牛奶、水果盤、烤面包、烤培根、早餐盤、公司客戶接待、倒咖啡、送文件、取快遞等任務(wù)?？梢钥鐖鼍?、協(xié)同多臺，并承擔(dān)復(fù)雜的操作泛化任務(wù)。

靈巧智能 Hand021Dex：它是一個擁有的 18 智能通用工業(yè)級自由度五指靈巧手，提供 5 多模態(tài)感知能力和高度集成的智能系統(tǒng)重新定義了智能靈巧手的行業(yè)水平。這只靈巧手的體驗價格只是 68000 元。

目前，靈巧手正從 “技術(shù)驗證” 邁向 “大規(guī)模應(yīng)用”，這類產(chǎn)品不僅代表了中國機(jī)器人技術(shù)的突破，也代表了人機(jī)互融時代的到來。伴隨著 2025 隨著2000年人形機(jī)器人量產(chǎn)第一年的臨近，靈巧手將成為煽動萬億市場的核心支點，重塑全球智能制造格局。

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