人形机器人行业专题报告:灵巧之“手”,解锁人形机器人黄金赛道.pdf
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- 时间:2025/04/27
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人形机器人行业专题报告:灵巧之“手”,解锁人形机器人黄金赛道。灵巧手打开人形机器人应用上限,多方参与,2025年开启快速迭代。灵巧手要求具备运动能力、负载能力、 控制能力、感知能力、耐用能力、轻量化等,由驱动、传动、控制、感知四大模块构成。灵巧手是人形机器 人操作性能的核心,决定机器人功能的上限,是具身智能的核心。25年密集主机厂和零部件厂发布灵巧手方 案,且在未来2年灵巧手方案将快速迭代,并投入使用场景中,加速训练人形机器人手脑协同。
混合机械方案是趋势,兼具高自由度和承载力。驱动方案:若电机内置,首选空心杯,部分用步进;腱绳方 案,电机集成于手臂,空间大,可选无刷有齿槽电机。传动方案:齿轮负责旋转运动调速,丝杆/蜗轮蜗杆负 责直线运动和方向变化。连杆和腱绳是用于连接驱动与关节,用于增加自由度。短期,空心杯电机+行星减 速器+滚珠丝杆+连杆方案最先放量,实用性满足当前工业场景需求。中长期趋势是高自由度+负载力,因此 机械设计可用融合方案,如近掌关节采用刚性更高的减速器+丝杆、手指末端关节采用腱绳等。
手部多维感知是方向,促进手脑协同。灵巧手需通过触觉传感器、关节力控和编码器等将数据反馈至大脑, 从而构建物体物性库和抓握数据库等,并通过仿真平台,扩大数据集,从而优化大脑的运规的泛化性。触觉 传感器追求高灵敏度、高集成度、高延展性、成本低,目前多技术路线并行。压阻式力维度低(一维法向 力)、灵敏性不足(阈值10g),在低端先放量;而电容式及电磁式性能更优,感知三维力,力分辨<1g, 抗干扰能力提升和体积缩小后,放量潜力大;视触觉传感器理论上限高,但对数据和算法要求高。
头部本体厂全栈自研,零部件提供整体解决方案。头部本体厂商选择全栈自研,方案各异,如特斯拉(腱 绳)、FigureAI(连杆)、智元(混合)、星动纪元(纯直驱)等,是灵巧手的主力。独立第三方集成商, 如因时机器人、强脑、傲意、灵心巧手、灵巧智能等进展较快;此外零部件厂商延伸至整手集成,如兆威、 雷赛、帕西尼等,同时兼售模组零部件。目前灵巧手价格差异大,主流价格5-10万/只,中期价格预计降至 0.5-3万/只,占本体成本比重20%左右。我们测算2030年人形机器人300万台+,市场空间约900亿,对应零 部件市场空间较大的为触觉传感器、空心杯电机、齿轮、丝杆。
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