1、INDUSTRY REPORT 行业研究市场分析全景洞察2025深度行业分析报告2 0 2 5 人形机器人灵巧手技术路径、应用场景与产业链关键环节分析报告3目录C C O O N N T T E E N N T T S S应用场景:特殊场景率先落地,工业场景赋能柔性制造灵巧手:人形机器人重要末端执行器123技术路线:仿人主流与特化创新并行,共拓应用边界4相关标的梳理4图表图表1:人手发展:人手发展演化演化图表图表2:人手常用:人手常用动作及动作及比例比例来源:A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body
2、 planPrimate Origins and the PlesiadapiformsArdipithecus hand provides evidence that humans and chimpanzees evolved from an ancestor with suspensory adaptations,中泰证券研究所来源:高仿生性能假肢设计研发与应用研究,中泰证券研究所灵巧手简介灵巧手简介 手手的的演演化伴化伴随随着人类着人类操操作作能力能力从简从简单抓单抓握握向精向精密密操作操作的提的提升升。在约3.6亿年前亿年前四足动物的起源过程中,带有指指趾趾结结构构的强壮四肢逐渐形成
3、;大约6500万年前万年前的灵长类动物化石显示其拥有可能与抓握树枝抓握树枝相关的长手指结构;大约450300万年前万年前,古人类手的进化反映出精精密密操操作作能力的增强,化石证据显示当时人类已会制作并使用工具(石器)。现现代代文文明明中中,人人手手的的力力量量抓抓握握、精精捏捏等等动动作作至至关关重重要要。人手共有24个自由度(手指21个自由度+腕的外展、腕的弯曲和手掌的弧度3自由度),这种结构使人手可完成力量抓握、精捏等核心动作。这些动作在现代人类日常生活中经常被使用到,例如在清洁、烹饪等活动中。1.1、人手重要性:人手重要性:人人手手是人是人类类生存生存、创创造和造和发发展的展的关关键键工
4、具工具时间时间演化节点演化节点手部变化手部变化解决的问题解决的问题约3.6亿年前四足动物起源带有指趾结构的强壮四肢逐渐形成支撑身体重量、行走6500万年前灵长类动物适应树栖环境出现长手指结构抓握树枝450300万年前古人类直立行走,解放前肢拇指明显增长能够实现精细操作,比如制作石器至今人类社会发展几乎无变化更加发达的脑部使人类得以用手执行更复杂的操作5灵巧手简介灵巧手简介1.2、灵灵巧巧手手从从仿仿生出生出发发,旨,旨在在拓展拓展人人类类能力能力边边界界图表图表3:人手关节:人手关节分布分布图表图表4:人手关节:人手关节特征与特征与功能功能来源:基础肌动学,中泰证券研究所来源:基础肌动学,中泰
5、证券研究所 灵灵巧巧手手的的结结构构基基于于仿仿生生人人手手。灵巧手在结构设计上模仿人手,以达到人手的灵活性与稳定性。人手的骨骼结构是其功能的基础:第1掌骨的位置使拇拇指指可可以以自自由由地地越越过过掌掌心心对对向向其其余余4指指;控制手弓的凹陷程度允许人手安安全全握握住住和和操操控控各各种种形形状状和和大大小小的的物物体体;腕掌关节大大提高了手手的的灵灵活活性性;掌指关节是支撑手部掌弓活动的拱顶石,其附属运动使得手指更好地适适应应所所持持物物体体的的形形状状;指骨间关节仅可做屈曲和伸展运动,拇指指骨间关节可以在用拇用拇指指腹给指指腹给物体施物体施加加压力压力时过伸。灵巧手设计目灵巧手设计目标
6、在于模拟人手的标在于模拟人手的核心功能核心功能、突破人突破人类生理限制类生理限制,并在特并在特定领域实现性能增强定领域实现性能增强。1)感知感知与与信信息息处处理理:通过多模态感知技术感知物体的形状、姿态、表面纹理等信息,使得灵巧手能够像人手一样对物体进行精细的感知和判断,为后续的操作和决策提供准确的信息支持;2)工具操作与生产力工具操作与生产力创造:创造:灵巧手的设计使其能够像人手一样灵活地操作各种工具,精确地抓取和操作零件,进行装配、加工等操作,提高生产效率和质量;3)社会交互与社会交互与情感沟通:情感沟通:灵巧手可以模拟人手的动作,与人进行自然的互动,还能通过握手、拍肩等动作表达关怀和鼓