灵巧手行业深度报告：东风已至，星辰大海

如何在高自由度下让机器手实现高灵巧性一直是业界疑惑的技术难题。

机器类人化发展契合现实世界需求，2025年进入人形机器人量产元年，且行业需求有望高增。参照中商产业研究院数据，2024年全球机器人灵巧手市场规模约76万只/17亿美元，至2030年全球机器人灵巧手市场规模将突破141万只/30亿美元。

作为核心部件的灵巧手自由度不断提升，精密操作等能力不断优化，其设计需要满足高度仿生、灵活操作和复杂环境适应性等要求，具备负载能力、运动能力、控制能力、感知能力等。

灵巧手发展到什么地步了？核心技术有哪些？机会在哪儿？

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报告摘要

1.市场空间

据中商产业研究院数据，2024年全球灵巧手市场规模为76万只/17亿美元，预计2030年将达141万只/30亿美元，CAGR约11%，主要受机器人“类人化”需求推动。

特斯拉OptimusGen3灵巧手自由度翻倍至22个，精密操作能力提升，预示人形机器人产业化加速。

2.技术迭代方向

灵巧手需兼备高度仿生（接近人手24个自由度）、自适应抓取（调节抓握力）及多模态感知（触觉/力觉/视觉反馈）。

行业目标：从单一抓取向复杂操作升级（如拧瓶盖、精细装配）。

3.驱动系统：电机主导，空心杯引领

全驱动精度高但成本/体积劣势；欠驱动通过肌腱联动实现高效抓取（如tesla采用腱绳+齿轮）。通过肌腱联动实现高效抓取（如tesla采用腱绳+齿轮）。‍‍

关键部件：

空心杯电机（如兆威机电）：低惯量、高响应，适配手指关节；有槽无刷电机（如SchunkEGP40）：转矩密度高，成本优势显著。

4.传动系统：刚柔并济

刚性传动：滚珠丝杠（THKBNK0401外径4mm）：精度达±3μm，寿命长；行星滚柱丝杠：承载能力超滚珠丝杠3倍，但工艺复杂（如螺母内螺纹加工）；谐波减速器（绿的谐波）：体积小、减速比50-160，适用于紧凑空间。

柔性传动：腱绳传动（Tesla专利技术）：超高分子聚乙烯纤维（UHMWPE）抗拉强度3400MPa，轻盈抗磨损，成本较钢丝高30%但综合性能更优。

混合传动趋势（如OptimusGen3）：行星齿轮+丝杠+腱绳组合，平衡刚性/柔性需求。

5.未来趋势：

电子皮肤集成触觉/温湿度/滑移检测，模组化成本有望从$1000降至$200（2030E）；多传感器融合算法（如Optimus视觉+触觉闭环）提升动态操作稳定性。

6.产业链投资逻辑

1️⃣驱动系统

空心杯电机：鸣志电器（全球份额15%）、鼎智科技（人形手方案突破）；

无刷电机：汇川技术（联合特斯拉开发定制方案）。

2️⃣传动系统

滚珠丝杠：贝斯特（行星滚柱样品送测）、恒立液压（车规级延伸）；

谐波减速器：绿的谐波（国产龙头，机器人业务占比超40%）。

3️⃣传感系统

力矩传感器：柯力传感（六维力传感器国产替代）；

电子皮肤：汉威科技（与优必选合作研发）。

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