灵巧手

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机器人行业专题报告：特斯拉引领灵巧手技术升级，驱动、传动和感知方案迭代催生新投资机遇

机器人行业专题报告：特斯拉引领灵巧手技术升级，驱动、传动和感知方案迭代催生新投资机遇

机器人 特斯拉 灵巧手
特斯拉Optimus灵巧手复盘，自由度+驱动+传动+感知全面升级。Optimus一代灵巧手拥有6个主动自由度，驱动采用空心杯电机，传动采用齿轮箱（齿轮+蜗杆）+金属腱绳方案，每个手指搭配霍尔效应传感器，缺点在于无法精密抓取，仅适合用于工厂环境。1）Optimus新一代灵巧手核心变化：①单手自由度提升至22个；②电机增加至13/17个；③无刷有齿槽电机替换部分空心杯电机；④采用行星齿轮箱+行星滚柱丝杠+腱绳三级传动方案；⑤触觉传感器覆盖更广，集成六维力传感器。2）基于以上变化，我们展望未来：①特斯拉方案引起其他本体厂模仿；②灵巧手可用场景或从工厂升级至C端；③降本是设计方案的重要考量因素。
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人形机器人灵巧手行业专题报告：百家争鸣，进化不息
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人形机器人灵巧手行业专题报告：百家争鸣，进化不息

人形机器人 灵巧手
灵巧手的核心组成囊括驱动、传动、感知三大系统。（1）驱动方案：电驱已成为主流，空心杯电机/无刷有齿槽电机是首选。（2）传动方案：主要分为连杆、腱绳、蜗轮蜗杆/齿轮三种路线，其中腱绳传动应用较为广泛。（3）感知方案：内部核心是力传感器、外部核心是触觉传感器，六维力传感器能够实现精准力控，触觉重视电子皮肤的应用。
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机器人灵巧手行业专题报告：灵巧手，机器人商业化落地的“功能触角”

机器人灵巧手行业专题报告：灵巧手，机器人商业化落地的“功能触角”

机器人 灵巧手
灵巧手是人形机器人的灵魂，降本是核心。灵巧手作为一种仿人手生理结构机器人，是一种拟人化并能实现智能控制的高级末端执行机构。灵巧手种类多样，按照传动方式与驱动结构划分，可以分为腱绳传动、连杆传动、齿轮传动、液压传动和混合传动，其中腱绳传动方案一直是行业的主流方案。特斯拉发布原型机后，其展示的灵巧手方案多次迭代，其在降本为核心的路径中，驱动系统整体重构，2024 年 10 月展示的灵巧手看，整体细节更加简洁，动作更加灵活，目前的灵巧手方案是电机通过行星滚柱丝杠驱动腱绳，同时自由度提升到 22 个，驱动装置前移至小臂。
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灵巧手行业研究报告：东风已至，星辰大海

灵巧手行业研究报告：东风已至，星辰大海

灵巧手
灵巧手或为人形机器人多代际更迭最受益环节。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。
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机器人灵巧手行业专题报告：从灵巧手专利拆解出发，看驱动及传动路径如何？

机器人灵巧手行业专题报告：从灵巧手专利拆解出发，看驱动及传动路径如何？

机器人 灵巧手
灵巧手是机器人的手部末端执行器，可以按【外形】、【驱动】方式和【传动】方式进行基本分类，目前市面上主流的灵巧手类型可以大致定位为【仿真】+【电机】+【连杆 或 腱绳 或 齿轮】。 驱动方案：存在不同放置部位和数量的方案。大致可分为外置手腕电机、手指根部电机和手指关节内置电机。手指根部电机和手指关节电机通常以微型空心杯电机为主。电机数量和自由度之间的矛盾是：搭载电机的数量越多，自由度越高，但成本越高。 传动方案：有连杆、腱绳和齿轮等方案，其中，连杆具有刚度好、负载强、制造简单、成本低的优势，缺点是自重重、抗冲击能力弱；腱绳是柔性传动，容易实现更多自由度，重量轻，缺点是易磨损+更换的高成本、精确度较低且目前生产成本较高；齿轮可以配合直驱传动，实现主动关节均在本位且全部解耦，同时实现关节反驱，提高抗冲击力，缺点是自重较重。其中，腱绳通常由高强度材料制成，如高分子聚乙烯、液晶聚合物LCP、芳纶Aramid、皮带或钢缆等。
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机器人灵巧手行业研究：机器人对外交互的核心硬件模块，新变化孕育新机会

机器人灵巧手行业研究：机器人对外交互的核心硬件模块，新变化孕育新机会

机器人 灵巧手
灵巧手是人形机器人的重要硬件模块，集成化、多自由度发展，或随人形机器人产业落地打开百亿市场。灵巧手是人形机器人的末端执行器、对外交互的重要窗口，其硬件模块包括驱动系统、传动系统及感知系统。类似人手的灵巧手架构更适应人类生活/工作环境，在数据易得性、环境适应性等方面更具优势。灵巧手诞生自 20 世纪 70 年代，回顾其发展历程，其发展趋势是在小体积/重量、低成本、耐用可靠的边界条件下追求【灵活性、抓握力、精度】的提升。特斯拉 Gen3 灵巧手自由度翻倍至 22，预计或采用【电机+丝杠】或【电机+减速器+丝杠】方案。经测算，在百万台销量下，灵巧手市场空间将达近 430 亿元。
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兆威机电研究报告：微型传动领域龙头企业，布局灵巧手电机打开成长空间

兆威机电研究报告：微型传动领域龙头企业，布局灵巧手电机打开成长空间

兆威机电 微型传动 灵巧手 机器人
兆威机电成立于 2001 年，深耕微型传动领域已有 20 余年。公司主要产品包括微型传动系统与精密零部件，产品可应用于汽车电子、医疗个护、工业自动化、智能消费、通信、人形机器人等领域。2020-2023 年公司整体收入规模稳定在 11-12 亿元上下，2024Q1-Q3 公司实现营收 10.57 亿元，同比+30%，主要系汽车电子下游需求良好；2021-2023 年公司归母净利润从 1.48 亿元稳步增长至 1.80 亿元，盈利能力有所改善。毛利率方面，2021-2023 年综合毛利率维持在 29%上下，2024Q1-Q3 毛利率提升至 31.6%，主要系微型传动系统毛利率有所回升。费用端方面，近年来公司费用率管控稳定，研发费用率保持在 10%以上，研发投入持续加码。
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2025年机器人行业专题报告：灵巧手，高灵活度末端执行器，Optimus Gen~3将推动微型丝杠、腱绳&传感器需求扩张

2025年机器人行业专题报告：灵巧手，高灵活度末端执行器，Optimus Gen~3将推动微型丝杠、腱绳&传感器需求扩张

机器人 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。
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机器人灵巧手行业专题报告：人形机器人行业“好用”的关键——特斯拉Optimus22自由度灵巧手方案解析

机器人灵巧手行业专题报告：人形机器人行业“好用”的关键——特斯拉Optimus22自由度灵巧手方案解析

机器人 灵巧手 特斯拉
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。
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人形机器人灵巧手专题报告：结构向高承载发展，丝杠数量或将倍增

人形机器人灵巧手专题报告：结构向高承载发展，丝杠数量或将倍增

人形机器人 灵巧手 丝杠
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。
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