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「手」刃江湖:一篇文章看完18家企业灵巧「手」最新进展

发布时间:2025-03-17 07:30来源:投资界阅读量:19759   

2025年开年,人形机器人产业迎来小批量量产“元年”。

1月初,智元宣布量产下线1000台人形机器人;1月中旬,乐聚完成第100台全尺寸人形机器人的交付;优必选也披露其工业人形机器人Walker S1预计于今年第二季度具备规模化交付条件。

与此同时,一场关乎灵巧手的全新竞赛已拉开帷幕。

灵巧手市场迎来了一波密集的产品发布潮,有多家厂商发布了灵巧手产品。

主打高自由度、高性价比的国产灵巧手研发商灵心巧手于1月份全新发布了其自主研发的Linker Hand灵巧手钛金版T10、T20,售价分别为19999元和49999元。

魔法原子也于2月20日推出*代自研灵巧手MagicHand S01,单手拥有11个自由度,力分辨率达到0.1N,能完成捏起鸡蛋、拧瓶盖、双指操控精密零件等动作。

近期完成超亿元天使轮融资的灵宝CASBOT也向媒体透露,计划于2025年推出双足和轮式人形机器人整机产品,并搭载全新的灵巧手。

最近,也有媒体爆出,宇树科技将建立自研“灵巧手”项目,已高薪招聘 AI 算法、机械工程师人才。

去年以来,上市公司“兆威机电”披露将聚焦开发仿生机器人灵巧手产品,此后五个月时间,兆威机电股价飙涨300%。

灵巧手,作为人形机器人核心零部件之一,正在迎来新的变革。在此关键节点,亿欧从产业、技术两个层面剖析灵巧手发展现状。

一、灵巧手:人形机器人的交互核心与落地密钥

在机器人的世界里,末端执行器是其与外界互动的“触手”,是完成任务的最后环节,也是最关键的一步。而灵巧手,无疑是众多末端执行器中*魅力的“明星”,它不仅代表着技术的高度,更承载着人类对机器人“手”的无限想象。

灵巧手的特殊之处主要体现在两个方面:

一是灵巧手是为满足多种任务需求而研发的智能型通用机械手,具备高度的灵活性和复杂操作能力。

传统的末端执行器,像是夹爪、吸盘、喷嘴、焊枪,它们就像是机器人手中的“单一工具”,为特定任务而生,功能和场景都相对单一,大多只能完成简单的抓取或固定操作。

二是灵巧手具有高度集成化与智能化的特性,集成了电机驱动、减速器、传感器和材料科学等多领域复杂技术,技术壁垒极高,也使其成为机器人领域中*挑战性的部分之一。

人手有21个自由度,是人类最为灵活复杂的器官之一,尽管重量仅占人体总重量的1/150,却占据全身运动功能的54%。

魔法原子CEO吴长征认为,灵巧手是机器人“拟人化”的关键。灵心巧手创始人周永也表示,灵巧手是开启具身智能时代的钥匙。灵巧手是机器人与外界交互时获得触觉反馈的关键,其对于物体形状、大小、硬度、温度等信息的感知很大程度上影响着人形机器人的交互能力。

灵巧手不仅是人形机器人与外部环境交互的核心媒介,同时也是人形机器人落地关键密钥。

人形机器人的商业化落地是对其交互能力、技术成熟度、成本效益、应用场景适配性、安全可靠性以及法规伦理的综合考量,尤其需要在技术、成本和场景之间找到精准平衡点。

技术层面,灵巧手需要高度集成传感器、驱动器和控制系统,同时还要轻量化、耐用且成本可控。这些技术挑战如果解决不好,会限制机器人的整体性能和市场接受度。

同时,灵巧手的成本也占到人形机器人整体成本的14%~18%,在成本控制中其设计极为重要。

再者,从三指到五指,灵巧手的不同形态及集成技术水平直接影响着人形机器人的使用场景。

总的来看,灵巧手作为特殊的末端执行器在人形机器人系统中扮演着至关重要的角色,其发展水平直接决定了人形机器人的应用范围和性能表现。

二、触“手”可及:产业竞逐与技术突破的“黎明时刻”

既然灵巧手对于人形机器人发展如此重要,那么产业层面,灵巧手进展到哪了?

从市场规模来看,灵巧手市场正迎来显著增长。据亿欧智库预测,乐观情况下全球机器人灵巧手市场规模将在2027年达到52.5亿元,并在2032年提升至1038亿元,年复合增长率为81.6%。

这一增长趋势也得到了行业从业者的认同。灵心巧手创始人周永在今年1月初的专访中提到,业内普遍预计到2030年,人形机器人灵巧手的全球市场空间将达到568亿元。

目前,灵巧手主要应用在航空航天、医疗、智能制造及科研教育等领域。如执行航天飞行器的舱外任务、仿生假肢和远程手术、拼装流水线上小尺寸零件等。未来随着人形机器人的进一步发展与应用,灵巧手的适用场景将更加多样化。

市场主体方面,目前在全球灵巧手市场中,国内外各具优势,展现出不同的发展态势。

具体来说,国外灵巧手在技术创新和商业化应用走在前列,市场以技术创新和高端应用为主导,但价格相对昂贵。如英国Shadow公司推出的Shadow Hand拥有24个自由度和20个可单独控制的自由度,并配备了先进的指端触觉传感器,目前售价在100~220万元人民币之间。

高昂的价格一直是灵巧手广泛普及的主要障碍,导致多数灵巧手产品仅限于科研实验室及高端制造使用。

与国外相比,得益于供应链相对完善,我国灵巧手发展具有较大的成本优势,性价比高、应用场景也相对广泛。

如因时机器人,其灵巧手产品在技术性能上与特斯拉相近,但价格仅为5万元人民币/只。智元机器人发布的远征A1所使用的灵巧手,拥有12个主动自由度和5个被动自由度,集成了视觉和触觉传感器,其成本预估在万元以内。

此外,近年来,政府侧陆续出台了多项政策,如《“机器人+”应用行动实施方案》《人形机器人创新发展指导意见》等。政策方面的优势不仅推动了灵巧手技术的创新,还吸引了更多资本和企业进入该领域加速产业化进程。

目前海外具有代表性的灵巧手厂商包括特斯拉、SCHUNK、Shadow Robot、Clone Robotics等。国内灵巧手领域的弄潮儿主要有三类:

一是人形机器人产业链上游零部件厂商,如因时机器人、傲意科技、灵巧智能、灵心巧手、忆海原识、兆威机电等,供应灵巧手产品但不供应本体;

二是人形机器人本体厂商,有的开发并对外出售灵巧手产品,如智元机器人、帕西尼、星动纪元等,还有的只生产人形机器人本体,但灵巧手自研,如灵宝CASBOT、魔法原子等;

三是高校与科研机构,如中国科学院自动化研究所、哈尔滨工业大学、中国科技学技术大学以及腾讯Robotics X实验室机构,专注于机器人领域的研究成果及产品开发。

目前灵巧手产业正处于技术突破与商业化落地的关键阶段,2024年底特斯拉表示其灵巧手设计将从22个自由度调整到16个自由度,以平衡性能与成本,计划于2025年6月后量产。

国内速腾聚创、灵心巧手等厂商相继推出迭代版灵巧手,在自由度、驱动与传动以及感知能力等方面进行了一定升级。

三、任重道远,指尖上的技术演进与未来序章

目前大多的多指灵巧手外观多为仿生设计,也有人形机器人企业根据场景不同采用二指夹爪、三指手等其他样式(如星尘智能旗下轮式机器人S1采用二指夹爪、银河通用旗下轮式机器人G1采用右夹爪和左吸盘组合、 UniX AI旗下轮式机器人Wanda 采用三指夹爪);

不少人形机器人本体厂商选择自研灵巧手,并涌现出一些以灵巧手作为卖点的人形机器人本体厂家(如戴盟机器人、帕西尼感知等);除了传统灵巧手企业外,目前也涌现出一批灵巧手初创企业。

亿欧统计了目前国内主流的灵巧手产品,主要包括人形机器人本体厂商及上游零部件厂商灵巧手产品。

通过统计可以发现,目前绝大多数人形机器人本体厂商仍处于*代灵巧手研发生产阶段,少部分本体厂商灵巧手已经进展到第二代、第三代。

在自由度及性能表现上,本体厂商*代灵巧手产品自由度大多在6~15个之间,如众擎机器人、戴盟机器人、乐聚机器人、钛虎机器人的*代灵巧手具备6自由度,已能完成基础抓取动作,可用于工厂基础搬运场景。

自由度越高,灵巧手的灵活性也越高,适用范围也就越大。

星动XHAND1有12个全驱动自由度、帕西尼的DexH13 GEN2四指灵巧手有13个自由度,魔法原子MagicHand S01灵巧手自由度11个,这些灵巧手已经可以实现较为灵活的抓、握、旋转、拿捏等复杂动作,适用范围也由工业扩展到家庭、医疗、商业服务等场景。

目前智元机器人、傅利叶灵巧手已经进行迭代,智元升级版SkillHand有 19个自由度,能够使用螺丝刀、倒水、打麻将,适用于工业制造和家庭服务;傅利叶灵巧手自由度由初代的6个增加至12个,*复刻人手外形及尺寸,但具体运动能力未披露。

值得一提的是,灵宝CASBOT*代灵巧手自由度达到了22个,能够自如的完成抓、握、挑、捻、搓、钩等动作,可适用于工业、家庭、特种环境等多种场景,在本次统计的本体厂商灵巧手产品中可以说是一骑绝尘。

负载能力是灵巧手能否完成实际任务的关键指标。本次统计的本体厂商灵巧手产品中绝大部分灵巧手的单手负载能力都在5kg及以上,智元机器人*负载达到了30kg,星动纪元*负载25kg,魔法原子*负载达20kg,表现较为突出。

力控能力决定了灵巧手在抓取不同材质物体时的适应性,已公布灵巧手力控精度的本体厂商并不多,已公布的本体厂商中,相较于星动纪元、魔法原子0.1N的力控精度,帕西尼灵巧手力控精度达到0.01N,性能突出。

此外,感知能力是灵巧手与环境交互的重要指标,包括触觉、力觉等传感器的集成。本次统计的本体厂商中,智元机器人、帕西尼及戴盟机器人集成了多维触觉和视觉感知技术,其灵巧手能够实现精准感知和灵巧操作。

相较于本体厂商,在产业链上游的零部件厂商在灵巧手性能及商业化量产方面较为*。

其中,因时机器人是国内最早实现灵巧手商业化量产的企业,也是*家把灵巧手价格降到万元水平的企业,产品包括仿人五指灵巧手RH56BFX、RH56DFX和FTP系列。其中,FTP系列工业级触觉感知仿人五指灵巧手,可实时获取各个部位的触觉信息,有助于优化手指抓握动作,提高操作精细度。五指指尖输出力均达到3kg,抓持力与人手无异。

国内灵巧手初创公司拥有自由度最高的是灵心巧手,旗下Linker Hand系列灵巧手工业版自由度25-30个,科研版最高自由度42个,科研版每根手指最高可独立有9个自由度,能够实现了360度自由旋转,可以说是全球首创。

此外,速腾聚创、灵巧智能、兆威机电的灵巧手自由度也在20个左右,具有较高的灵巧性和适应性,应用场景广泛,傲意科技则在负载能力方面表现突出,整手负载30kg,单指负载10kg, 运动控制能力较强,能够做到快速响应。

综合来看,目前国内市面上的灵巧手自由度范围大致在6至42个之间,主流产品多为6个自由度。与人类手部的27个自由度相比,国内灵巧手在自由度上仍有较大的提升空间。

值得鼓励的是,在技术突破上我国已取得显著进展。行业内一直将特斯拉视为人形机器人发展的标杆,目前特斯拉人形机器人Optimus的灵巧手已经发展至第三代。我国已有19自由度仿生灵巧手实现量产,触觉反馈延迟可降至5ms以内,性能比肩国际*水平。

这些进展表明,国内灵巧手技术正在快速追赶国际先进水平。

业内一直有一个观点,人形机器人是*解决方案。机器人之所以做成人形,

一是可以实现通用,在落地应用时能与现实社会环境无缝衔接;

二是可以跨场景执行任务,具有强适应性与多功能性;

三是在交互方面,“人形”设计能让沟通交流更加自然顺畅。

灵巧手作为“拟人化”的关键,随着小批量量产元年的到来各大厂商围绕性能优化、成本控制和场景拓展正在展开激烈的竞争。

随着国产空心杯电机、行星滚柱丝杠等部件成本的下探、政策支持以及医疗康复、工业制造等领域需求的增长,我国灵巧手产业有望实现更多技术突破,应用场景上也将进一步扩展。

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