2025灵巧手行业市场规模、技术路线及产业链现状分析报告（37页）.pdf

1、 2025 年深度行业分析研究报告目录 1 灵巧手：人形机器人交互核心部件.3 1.1 灵巧手较普通执行器有更高自由度要求.3 1.2 灵巧手需具备多种功能执行能力.4 2 驱动系统：集成智能，灵活动作.6 2.1 驱动形式：欠驱动具备更高实用性，电机驱动为主流.6 2.2 驱动电机：精密度、成本、轻量化等为核心考量因素.10 3 传动系统：精密高效，路线各异.13 3.1 丝杠传动：滚珠丝杠综合优势突出.13 3.2 齿轮减速装置：因地制宜，多方案优势各异.16 3.3 腱绳传动：轻量化首选方案，腱绳为关键部件.19 3.4 连杆传动：高刚度、较低自由度.20 4 传感装置：高敏多能，进程加

2、速.22 5 产业链现状：Optimus 升级路径为例.26 6 投资建议.28 6.1 驱动系统核心公司.28 6.2 传动系统核心公司.32 6.3 传感系统核心公司.34 插图目录.37 表格目录.38 1 灵巧手：人形机器人交互核心部件 1.1 灵巧手较普通执行器有更高自由度要求 人形机器人是机器人适应人类环境的最优解。相比专门为单一任务设计的机器人，人形机器人可以在不同场景之间快速切换，具有高度的通用性和灵活性，能够执行多种不同类型的任务，具有更广阔的商业应用前景。此外，相较于其他形态的机器人，人形机器人能够更好地适应按照人类的身体特征和操作习惯来设计的各类基础设施，无需对现有的环境

3、和设施进行大规模改造。因此，类人化设计的商业化前景、改造成本等因素影响下，人形机器人是目前最优解。灵巧手是人形机器人重要的末端执行器。末端执行器直接安装在机器人手腕上，用于夹持工件、或让工具按照规定的程序完成的工作的机构。相较于普通工业机械手（自由度少、结构简单、易于控制），类人化设计的灵巧手对控制精度、灵活性要求极高。目前，仿人机器人末端执行器有两种：柔性手和仿生多指灵巧手。其中，灵巧手是模拟人类手部功能的高自由度机械装置，具备抓取、操作、感知等能力，是人形机器人实现精细交互的核心执行器。图1：普通工业机器人夹取式执行器 图2：Tesla 人形机器人灵巧手 资料来源：维科网，民生证券研究院

4、资料来源：Tesla，民生证券研究院 灵巧手功能设计类人化，具备较高自由度要求。若参照人类手部的灵活度，手指+腕部共 24 个自由度，抓握、拾取等动作需不同手部环节进行配合。手指环节中，各手指远离手腕的两个关节主要完成弯曲/伸展类动作，各手指靠近手腕的关节则兼备弯曲/伸展类、侧摆类两大动作执行功能。此外，腕掌环节为完成手部抓握等动作也具备独立于手指的自由度。Tesla 于 24 年 11 月公布的 Optimus 最新动态中指出其灵巧手已具备 22 个自由度，较上一版本的 11 个自由度个数大幅提升，已逐步接近人类手部灵活度。图3：人类手部共 24 个自由度 图4：不同动作对手部各环节配合要求

5、不同 资料来源：IEEE，民生证券研究院 资料来源：ISSN，民生证券研究院 1.2 灵巧手需具备多种功能执行能力 灵巧手需兼具高灵活性、精准执行及反馈以及自适应等能力。为高效执行相应动作指令，人形机器人灵巧手的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：1）高自由度与灵活性：需尽可能匹配人类手部自由度，以实现抓、握、捏、推拉等精细动作，其活动范围需接近人类活动范围（如拇指对掌运动），可通过协同关节运动补偿机械误差等方式实现冗余控制。2）精准抓握与自适应抓取：具备一定负载能力的同时，可实现抓握力的连续调节（如抓握鸡蛋等轻物过渡至抓握大型负

6、载等重物），稳定抓握住物体，同时灵巧手需兼具自适应能力，基于物体形状、材质（软/硬、光滑/粗糙）自动调整抓取策略（如指尖捏取、包裹式抓握）。3）环境感知及执行反馈：具备触觉、温度等外部感知能力，力觉等内部感知能力，同时保持毫秒级响应延迟，确保动态操作（如接抛球、拧瓶盖）。图5：灵巧手部分抓取场景 资料来源：EPIC，民生证券研究院 灵巧手的性能和成本受其三大核心组件驱动系统、传动系统和传感装置的共同影响。驱动系统（各类电机）提供动力来源，驱动手指关节运动；传动系统（齿轮、连杆、腱绳等）将驱动系统的动力高效传递到手指关节，并调节输出的力、速度和行程；传感系统（各类传感器）实时监测手指状态（位置、