灵巧手

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。

人体结构是最适应现代文明的进化形态，同理，“人造人”是最贴近人类日常生产生活需求的机器人形态。将自动化生产线转变为柔性制造车间，需要寻求智能的解决方案，而这种解决方案可以由灵巧手和人形机器人来缔造，并且有机器学习和类脑智能技术的加持，数字化的日常生活都能成为人形机器人的学习资料，智能性将持续深化。可以让机器人像人一样使用工具的灵巧手，是提升机器人柔性操作能力的关键部件，是柔性制造避不开的一环。

基于功能性和长期目标，灵巧手往人手方向发展是大势所趋。若以函数表示，机器人灵巧手替代人手的条件为F(X,Y,Z)=(自由度、抓握能力、感知能力、承重能力，稳定性，经济性)≥F(人手)。自由度是当前特斯拉灵巧手发生最大变动的地方。根据特斯拉 GEN2 官方视频，GEN2 单手自由度为 11 个，而特斯拉24Q2 业绩会上，马斯克说明后续手部自由度将为 22 个，往人手方向靠近。这意味着与之配套的单自由度零部件，即驱动装置、传动装置、传感装置等数量都将随之提升。 驱动装置上，预计空心杯电机和无刷有齿槽电机将成主流，假设单手用量约 13~17 个，当前双手价值量 3.4~15.3 万元。驱动方式包含电机驱动、液压驱动、气压驱动和形状记忆合金驱动。由于电机驱动具备体积小、响应快等优势，凭借较强的性价比成为主流方案。以特斯拉为例，其手部采用了空心杯电机，据 Maxon 官网，其单价达 4675 元，而兆威机电旗舰店的空心杯电机约 2000 元/个，无刷有齿槽电机售价仅 160 元/个，基于成本考虑，后续无刷有齿槽电机有望凭借较高的经济性部分替代空心杯电机的布局。中高端领域中，空心杯电机市场基本被外资厂商垄断，外资企业市场份额达到 85%以上。但国内布局工业用空心杯电机的企业较多，有望快速切入机器人领域，实现国产化降本。传动装置上，当前处于腱绳向丝杠切换的关键时间点，假设单手用量 13~17 套，当前双手价值量为 5.5~10.6 万元。