2025年机器人行业专题报告：灵巧手，高灵活度末端执行器，Optimus Gen~3将推动微型丝杠、腱绳&传感器需求扩张.pdf

2025年机器人行业专题报告：灵巧手，高灵活度末端执行器，Optimus Gen~3将推动微型丝杠、腱绳&传感器需求扩张。①灵巧手可模拟人手的各种灵巧抓取和复杂操作，智能化、灵巧 化程度逐渐提升，未来有望随着人形机器人和AI发展在工业、 商业、航空航天、医疗等领域应用。②Optimus Gen-3灵巧手预 计拥有22个自由度，将使用17个线性执行器模块和腱绳模块。 根据我们测算，随着特斯拉推动人形机器人及灵巧手产业链成本 下降，未来供应商的单价和利润率虽然会呈现下行趋势，但是可 以以价换量实现市场空间的几何级增长，Gen-3规格的灵巧手远 期市场规模有望超千亿，微型丝杠、腱绳和传感器等零部件市场 规模也将大幅扩张。

灵巧手是特殊的末端执行器，向智能化、高灵活度发展

灵巧手是一种特殊的末端执行器，可模拟人手的各种灵巧抓取和 复杂操作，实现与环境的良好交互。随着人形机器人和AI发展， 以灵巧手为代表的高性能末端执行器，得到持续的研发投入和广 泛关注，有望应用在工业、商业、航空航天、医疗等领域。

灵巧手具有多种类型解决方案

①灵巧手驱动方案有电机驱动、液压驱动、气压驱动和形状记忆 合金驱动等选择，目前以电机驱动为主流，具有控制精度大、输 出力矩稳定等显著优点。②灵巧手传动方案有腱绳传动、连杆传 动和齿轮传动等选择，其中腱绳传动适应远距离传动，可灵活布 置，传动柔性，应用最为广泛。③根据自由度与驱动源数量，灵 巧手有全驱动和欠驱动两种方案，欠驱动得益于更简单的结构设 计、更低的成本，应用更多。④根据应用的材料和结构，灵巧手 可分为机械灵巧手和人工肌肉灵巧手，机械灵巧手为目前主流方 案，人工肌肉灵巧手柔性特点突出。⑤灵巧手未来在柔性感知、 紧凑化和精密化、深度仿生、创新型方案设计方面有望继续优化 发展。

特斯拉Optimus Gen-3灵巧手的结构展望与市场空间测算

Optimus灵巧手复盘与前瞻：预计Gen-3将有更多线性执行器和腱绳。从自由度来看，Optimus Gen-1和Gen-2灵巧手单手均拥 有11个自由度；Gen-3灵巧手预计共有22个自由度，其中灵巧 手的食指、中指、无名指分别具有4个自由度，拇指以及小指分 别具有5个自由度。从驱动系统零部件来看，Gen-1和Gen-2灵 巧手单手使用6个执行器模组+腱绳蜗轮蜗杆模块；Gen-3灵巧手 单手预计使用17个线性执行器模块+腱绳模块。

Optimus 小臂复盘与前瞻：Gen-3 将更纤细，不再裸露线性执行器。Optimus Gen-1、Gen-2和 Gen-3 小臂线性 执行器大体架构类似，但是在细节上略有不同。Gen-1小臂线性执行器使用滑动丝杠，Gen-2和Gen-3则使用行 星滚柱丝杠；Gen-1 和Gen-2小臂线性执行器前后各有一个球关节且不固定在小臂上， Gen-3的线性执行器预 计固定在小臂上且使用连杆，为手腕处预留更多空间。

Optimus Gen-3 规格高灵活度灵巧手远期市场空间有望超过千亿。特斯拉有望推动人形机器人及灵巧手产业链 成本下降，进而带动灵巧手需求增长。预计未来零部件供应商的单价和利润率虽然会呈现下行趋势，但是可以 以价换量实现市场空间的几何级增长。以 Optimus Gen-3 规格的灵巧手测算，当人形机器人整机产量达到 500 万台时，灵巧手市场规模将达到1087.3亿元，微型丝杠、腱绳和传感器等零部件市场规模也将大幅扩张。