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
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。
