2025電新行業靈巧手：人形機器人核心執行末端-華西證券

報告共計：41頁

人形機器人“手”望未來：靈巧手如何重塑智能時代？

在人工智能與機器人技術飛速發展的今天，人形機器人正從科幻想象逐步走向現實。而在這一進程中，一個看似不起眼卻至關重要的部件——靈巧手，正成為推動行業變革的核心力量。作為人形機器人的“手部”，靈巧手不僅是執行精細操作的關鍵末端，更承載著人類對機器人實現擬人化交互的終極期待。

一、靈巧手：人形機器人的“靈魂之手”

靈巧手的核心價值在于模仿人類手部的結構與功能，實現抓、握、捏、擰等多樣化操作。例如，特斯拉Optimus靈巧手通過增加自由度（從11個提升至22個）、前置驅動裝置、強化觸覺感知等迭代，已能完成接住網球、捏起雞蛋等精細動作，展現出接近人類的操作靈活性。

從成本看，靈巧手在人形機器人整機中占比達14%-18%，研發工程量甚至可能占整機的一半。這不僅因其硬件復雜度高，更因需融合驅動、傳動、感知、控制等多維度技術，堪稱機器人技術的“集大成者”。

除了服務人形機器人，靈巧手還在醫療、工業自動化、危險作業等領域展現出廣闊前景。在醫療領域，中國科學技術大學研發的19自由度仿生靈巧手，有望為上肢截肢患者提供功能重建；在工業場景，其精細化操作能力可提升電子制造、汽車組裝的效率與良品率；而在核電站檢修、消防救援等高危環境中，靈巧手更能替代人類執行危險任務，保障生命安全。

二、技術迭代：從“機械模仿”到“智能感知”

當前，靈巧手的技術升級正圍繞三大核心方向展開：

1. 驅動系統：向高自由度與低成本并行

早期靈巧手多采用空心杯電機驅動，其無鐵芯設計可減少能量損耗，提升控制精度，但成本較高（單臺電機價格在1000-2000元）。為適應量產需求，無刷有槽電機因性價比優勢（單價低于500元）逐漸進入視野，盡管存在齒槽扭矩效應影響轉速平穩性，但在降本壓力下，其應用潛力正在釋放。國內企業如鳴志電器、江蘇雷利等已布局空心杯電機，部分產品進入小批量生產階段。

2. 傳動系統：精密化與輕量化并重

傳動方式直接影響操作精度與結構復雜度。腱繩傳動因模仿人類肌腱結構、適合遠距離傳動，成為主流方案，例如特斯拉Optimus與國內靈巧智能DexHand均采用這一技術。此外，微型絲杠（如兆威機電ZW hand）通過將旋轉運動轉化為直線運動，可提升負載與精度，浙江榮泰、五洲新春等企業正通過收購或自研切入這一領域。而齒輪傳動則因結構緊湊、傳動比穩定，在宇樹科技Dex 5等產品中與腱繩形成復合傳動方案，進一步優化性能。

3. 感知系統：從“單一觸覺”到“電子皮膚”

觸覺傳感器是靈巧手實現環境交互的核心。早期產品僅配備少量壓力傳感器（如因時機器人RH56系列），而新一代產品已向多模態感知升級：帕西尼DexH13搭載1140個ITPU觸覺傳感單元與800萬像素AI手眼相機，宇樹Dex 5-1P的觸覺傳感器數量更是高達94個，覆蓋指尖、指根、掌心等多個區域。終極目標則是研發電子皮膚——一種集成高密度傳感器與柔性材料的仿生感知層，兆威機電等企業正與傳感器廠商合作，探索力反饋數據融合技術。

三、國內廠商：多元技術路線突圍

中國企業在靈巧手領域呈現“百花齊放”的競爭格局，不同技術路線各有側重：

- 雷賽智能：推出DH系列靈巧手解決方案，涵蓋11-24自由度型號，采用無刷空心杯電機驅動，標配觸覺傳感器與力位混合控制算法，目標覆蓋工業、家庭等多場景，首款產品已于2025年Q2試產。

- 兆威機電：發布17自由度ZW hand，采用“電機+微型減速器+絲桿”驅動模式，單指節配備3個主動執行單元，結合高集成度PCB設計實現快速響應，并計劃開發電子皮膚提升感知能力。

- 浙江榮泰：通過收購上海狄茲精密機械（KGG）切入微型絲杠領域，后者掌握3mm以下軸徑滾珠絲杠的C1級精密加工工藝，曾服務于蘋果供應鏈，技術積累深厚。

- 南山智尚：聚焦腱繩材料研發，其超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE）強度達40cN/dtex，對標國際品牌Dyneema，已實現3600噸產能滿產，正推進在機器人領域的應用。

- 漢威科技：旗下能斯達深耕柔性觸覺傳感器十余年，解決了可靠性與批量生產難題，電子皮膚產品已進入試樣階段，未來有望賦能靈巧手實現更真實的觸覺反饋。

四、產業鏈機遇：從核心部件到整機生態

靈巧手的產業化升級，正帶動整個產業鏈的協同發展：

- 驅動層：空心杯電機、無刷有槽電機需求增長，鳴志電器、偉創電氣等企業通過模組化方案（電機+編碼器+驅動器）提升產品附加值。

- 傳動層：微型絲杠、減速器（如綠的諧波超小型諧波減速器）、腱繩等精密零部件市場擴容，震裕科技、大業股份等企業加速技術突破。

- 感知層：觸覺傳感器向高密度、多模態演進，漢威科技、日盈電子等企業在壓阻式、電容式等技術路徑上持續創新。

- 整機與應用：因時機器人、宇樹科技等廠商通過提升自由度與集成度，推動靈巧手從實驗室走向工業產線與服務場景，例如宇樹Dex 5-1P已能抓取3.5kg重物，滿足物流搬運等需求。

五、未來展望：當“機械手”成為“智能手”

隨著AI算法與硬件技術的融合，靈巧手正從“執行工具”向“智能終端”進化。例如，騰訊TRX-Hand通過激光雷達與觸覺傳感器陣列，實現對物體狀態的精準感知；星動紀元XHAND1的指尖觸覺傳感器可解析物體紋理與溫度，為機器人賦予類似人類的“觸感認知”。

可以預見，在人形機器人商業化加速的背景下，靈巧手將成為衡量機器人智能化水平的核心指標。而中國企業通過技術創新與生態協同，正逐步在這一關鍵領域建立話語權。從模仿到超越，從機械到智能，靈巧手的每一次進化，都在拉近人與機器人共融的未來。或許不久的將來，這些“金屬之手”將不僅能完成精密操作，更能通過感知與學習，成為人類探索世界的可靠伙伴。

以下為報告節選內容