人形機器人產(chǎn)業(yè)提速 靈巧手市場迎來爆發(fā)

1、靈巧手核心技術(shù)不斷發(fā)展，主流廠商產(chǎn)品百花齊放

人形機器人作為仿人的產(chǎn)品，終極目標(biāo)是做到替人與仿人，因此靈巧手理應(yīng)是人形機器人末端執(zhí)行的最優(yōu)選擇。人形機器人通過靈巧手能夠使用人類設(shè)計的工具，以人的形態(tài)感知世界，更好地融入應(yīng)用場景。靈巧手本就以人手的結(jié)構(gòu)和功能為模仿對象，研究的最終目標(biāo)也是期望能夠像人手那樣對生產(chǎn)、生活中的各類物體進(jìn)行穩(wěn)定且靈活的抓持和操作。在靈巧手?jǐn)?shù)十年的發(fā)展之中，多指靈巧手的自由度、傳感器數(shù)量持續(xù)提升，但高度系統(tǒng)集成的靈巧手具有靈活性和功能性的同時，卻也導(dǎo)致了高額的制造成本且降低了系統(tǒng)的可靠性和易維護(hù)性。

根據(jù)自由度數(shù)量、驅(qū)動方式、傳動方式以及傳感方式的不同，靈巧手可以分為若干類型。根據(jù)自由度與驅(qū)動源數(shù)量，可將靈巧手分為全驅(qū)動和欠驅(qū)動兩大類。全驅(qū)動靈巧手的驅(qū)動源數(shù)量與自由度相等，每個關(guān)節(jié)都有獨立驅(qū)動器，能夠?qū)崿F(xiàn)高度靈活和精確的動作，適合復(fù)雜任務(wù)。相比之下，欠驅(qū)動靈巧手的驅(qū)動源數(shù)量少于自由度，部分關(guān)節(jié)通過耦合隨動。這種設(shè)計使得其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、能耗低，適合簡單抓取和搬運任務(wù)，如物流分揀、工業(yè)搬運等。然而，它的靈活性和控制精度相對較低，難以應(yīng)對復(fù)雜精細(xì)的操作。

全驅(qū)動靈巧手與欠驅(qū)動靈巧手對比

數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

按驅(qū)動源類型，可將靈巧手分為電機驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動等多種類型。驅(qū)動源是驅(qū)動系統(tǒng)的動力源，驅(qū)動源性能決定了驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動性能。目前，主流的驅(qū)動源有：電機驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、形狀記憶合金（SMA）驅(qū)動。電機驅(qū)動是目前多指靈巧手的主要驅(qū)動方式之一，具有驅(qū)動力大、控制精度高、響應(yīng)快、模塊化設(shè)計、易于更換維護(hù)等優(yōu)點。但是電機本身固有的體積較大等缺陷，導(dǎo)致無論是外置還是內(nèi)置，都會占用較大的物理空間，并且市場上很難匹配到通用電機。相比之下，液壓驅(qū)動式機械手的驅(qū)動系統(tǒng)一般由液動機、伺服閥、油泵和油箱等組成，驅(qū)動機械手完成任務(wù)，常被用于工業(yè)機械手中，適合大型抓取作業(yè)。液壓驅(qū)動能獲得較大的工作力，能帶動較大的負(fù)荷，但體積大，成本高，容易被污染。

電驅(qū)靈巧手與液壓靈巧手對比

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按傳動方式劃分，可將靈巧手分為齒輪傳動、連桿傳動、腱繩傳動等多種類型。齒輪傳動是通過齒輪之間的嚙合來傳遞動力和運動的傳動方式，具有高傳動效率和精確的運動控制特性，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高；連桿傳動利用連桿組件將動力源的運動轉(zhuǎn)化為手指的運動，其特點是剛度大、負(fù)載能力強且成本較低，不過結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、體積較大且柔性不足；腱繩傳動則通過腱繩連接動力源與手指關(guān)節(jié)，實現(xiàn)動力傳遞，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、靈活性高的優(yōu)點，但精度相對較低且腱繩易磨損，壽命有限。在實際運用上，連桿傳動方案較為成熟，在現(xiàn)有靈巧手傳動方案中使用較為常見；長期看腱繩傳動優(yōu)勢更加明顯，有望成為未來的主流方案。

靈巧手不同傳動方式的對比情況

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根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國靈巧手行業(yè)發(fā)展趨勢分析與投資前景研究報告（2025-2032年）》顯示，靈巧手電機主要有空心杯電機、直流無刷電機和無框力矩電機?？招谋姍C采用無鐵芯結(jié)構(gòu)，具有高效能和低噪音優(yōu)點，適用于高精度控制；直流無刷電機通過電子換向器控制磁場，具有高轉(zhuǎn)速和高效能特點；無框力矩電機設(shè)計特殊，能實現(xiàn)高精度力矩輸出，適用于要求快速響應(yīng)和降低轉(zhuǎn)動慣量的場合。

靈巧手電機類型及特點

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靈巧手作為機器人技術(shù)中的關(guān)鍵末端執(zhí)行器，近年來在工業(yè)自動化、服務(wù)機器人、醫(yī)療康復(fù)、教育娛樂等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的日益增長，靈巧手行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇。在國際上，靈巧手技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相對成熟，具有代表性的國外企業(yè)包括Qbrobotics、SCHUNK、ShadowRobot和Tesla。這些企業(yè)成立較早，具有明顯的先發(fā)優(yōu)勢。例如，SCHUNK于1982年開始從事機器人抓取技術(shù)的研究，其產(chǎn)品以工業(yè)級的可靠性和模塊化設(shè)計著稱；ShadowRobot則成立于1997年，專注于高自由度靈巧手的研發(fā)，并且在AI融合方面有深厚的技術(shù)積累。近年來，我國的靈巧手企業(yè)也迅速崛起，發(fā)展勢頭迅猛。以因時機器人、兆威電機、傲意科技和帕西尼為代表的企業(yè)，在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品應(yīng)用方面取得了顯著成就。例如，因時機器人是國內(nèi)最早實現(xiàn)靈巧手商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè)之一，其產(chǎn)品在性價比方面具有突出優(yōu)勢；兆威電機則憑借其在微型傳動系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，自主研發(fā)了電動直驅(qū)多指仿生靈巧手。

國內(nèi)外靈巧手產(chǎn)品對比

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2、人形機器人產(chǎn)業(yè)加速落地，靈巧手東風(fēng)已至

2022年底ChatGPT的推出引發(fā)了生成式AI熱潮，作為AI具身智能最佳落地實體的人形機器人，成為2023年以來熱度最高的投資方向之一。從產(chǎn)業(yè)端來看，受益于政策、產(chǎn)業(yè)巨頭等方面的加持，人形產(chǎn)業(yè)趨勢提速，其大小腦訓(xùn)練路徑、硬件架構(gòu)方案等持續(xù)明晰、成熟，盡管靈巧手精準(zhǔn)性、關(guān)節(jié)扭矩、續(xù)航仍存制約，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢明晰，人形機器人應(yīng)用落地指日可待。資本有力賦能人形產(chǎn)業(yè)發(fā)展，市場規(guī)?；蜓杆僭鲩L。從投資數(shù)據(jù)來看，2023年我國人形機器人相關(guān)投資金額54.31億元，投資事件21起；2024年投資金額132.7億元，投資事件52起，資本支持持續(xù)賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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國家高度重視人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2025年《政府工作報告》首次提出“要培育具身智能，發(fā)展智能機器人”，各地均在資金、產(chǎn)業(yè)配套等方面給予充分支持，紛紛出臺相關(guān)支持政策，地方性產(chǎn)業(yè)投資基金接續(xù)成立，賦能行業(yè)培育壯大。

人形機器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策

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根據(jù)2024年首屆中國人形機器人產(chǎn)業(yè)大會發(fā)布的《人形機器人產(chǎn)業(yè)研究報告》，2024年，中國人形機器人市場規(guī)模約27.6億元，隨著技術(shù)進(jìn)步、應(yīng)用范圍擴大以及需求增長，到2029年，規(guī)模有望增長至750億元，到2035年進(jìn)一步增至3000億元。

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2023年全球機器人靈巧手市場容量為66.69萬只，市場規(guī)模為15.07億美元。隨著研究不斷深入和技術(shù)突破，其應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展，市場前景廣闊。預(yù)計到2030年，市場容量有望達(dá)到141.21萬只，市場規(guī)模將實現(xiàn)30.35億美元，CAGR為14.5%。

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