2026年机器人行业深度:量产风口将至,聚焦灵巧手的技术演进与价值

  • 来源:湘财证券
  • 发布时间:2026/02/28
  • 浏览次数:254
  • 举报
相关深度报告REPORTS

机器人行业深度:量产风口将至,聚焦灵巧手的技术演进与价值.pdf

机器人行业深度:量产风口将至,聚焦灵巧手的技术演进与价值。灵巧手核心价值和功能定位灵巧手作为人形机器人的核心末端执行器,是实现其与物理世界精细交互的关键媒介。在成本层面,灵巧手约占整机成本的17.98%,价值量较高。它通过复刻人手的多关节、多自由度结构,将人形机器人的通用性从身体形态延伸至任务执行层面。无论是工业场景中的工具使用,还是服务领域内的复杂操作,灵巧手的自由度、驱动精度与感知能力,直接决定了人形机器人能否真正替代人类完成多样化、精细化的工作,是实现到岗即用的核心执行部件。灵巧手技术演进与产业趋势当前灵巧手行业正经历一场自由度军备赛与技术方案快速迭代的阶段。从驱动方式来看,电机驱动凭借...

灵巧手是人形机器人与外界交互的媒介与价值高地

1.1 灵巧手是人形机器人的核心执行器

灵巧手是一种末端执行器,相较于传统的工业机器人,其将手腕连接处 的工具替换为手爪。人形机器人被视作机器人融入人类世界的最佳形态:它自 带通用身体,无需改造现有道路、楼梯、工具与产线,就能像人一样无缝切换 场景、执行多元任务,商业化天花板远高于专机专用设备。而作为其“最后触 点”的灵巧手,则把这一通用性落到细节:多关节、多自由度的仿生结构复刻 人手的抓握、操持与感知,可在同一臂展内完成捏硬币、握电钻、系鞋带等精 细动作,是决定人形机器人能否真正到岗即用的核心执行器。

灵巧手也可以称之为人形机器人的价值高地。根据前瞻产业研究院发布 的 2025 年中国人形机器人产业发展蓝皮书,人形机器人中价值量排名前三的 结构或组件分别是线性执行器/旋转执行器/灵巧手,灵巧手占比 17.98%,而 各类执行器也是驱动灵巧手的手指关节运动的核心零部件,因此灵巧手也可 以称之为人形机器人的价值高地。

作为机器人末端执行器,灵巧手可按驱动、传动及自由度关系多维组合。 驱动源可选电机、液压/气压缸或柔性人工肌肉;动力传递有齿轮、连杆或仿 肌腱三种方式;若驱动源数等于关节自由度数即为全驱动,可实现精细独立控 制,若驱动源少于自由度则成欠驱动,通过耦合随动简化结构、提升鲁棒性却 牺牲部分精度。不同搭配形成谱系化方案,从工业高速抓取到服务、空间、康 复等复杂场景,各厂商可依技术储备与任务需求灵活选型。

人手 21 自由度、十三种操作皆赖“执行器官”与神经协同,复刻其灵巧 的机器人亦需近 22 自由度。人手有悬垂、托举、触摸、推压、击打、动态操作、球形掌握、球形指尖握、柱状抓握、勾拉、二指尖捏、多指尖捏、侧捏这 十三种基本功能,这些功能的实现既依赖于手与上肢皮肤、筋膜、关节、肌肉 等“执行器官”的完整性,也离不开神经系统多层级的精密调控与信息整合 处理;从解剖学角度看,人手手部共 20 个自由度,腕部 2 个自由度,小臂 有 1 个自由度。五根手指每根手指均有 4 个自由度。手掌由除拇指外四根掌 骨进行支撑。手部通过腕骨与尺骨、桡骨进行连接并在此处形成 2 自由度关 节。小臂的尺骨、桡骨除支撑外,通过二者的相互扭转可实现手掌的整体旋转。 而灵巧手为了复刻人手功能,需具备相近的自由度,比如特斯拉 OptimusGen3 拥有 22 个自由度。

灵巧手“自由度军备赛”已全面打响,特斯拉、宇树、智元等上下游玩家 集体冲刺“超灵活”时代。从特斯拉 OptimusGen3 的 22 关节,到宇树 Dex5 的 20 关节“16 主动+4 被动”,再到智元 OmniHand2025 的 19 关节专业款, 短短一年,灵巧手自由度迅速从 10+跃升至 20+;本体厂、零部件厂、具身智 能方案商全线下场,把“多一度自由”写进下一代机器人竞速的标配。

1.2 人形机器人打开灵巧手增长空间

人形机器人,是指拥有与人类似的身体结构,能够使用双足行走,具备一 定的人工智能功能的机器人。由于人形机器人比普通机器人的结构更接近人 形,每个关节受力更加复杂,因此对减速器负载要求更高。人形机器人的关节 设计需要平衡性、动态运动控制和高负载能力。人形机器人的腕部、肩部、腰 部和髋部等关节由于需要进行大幅度的转动,通常会采用旋转驱动器。这些关 节部位对扭矩的要求较高,因此,为了满足这一需求,通常会采用“电机+减 速器”的组合方案。在这些应用中,谐波减速器因其具有高减速比和紧凑的体 积,被广泛采用,为了提高力矩的控制精度,这些关节通常还需要配备力/力 矩传感器。 在工业生产和社会服务领域,人形机器人将成为重要的劳动力。随着二 十一世纪人口老龄化程度加深,发展人形机器人可以弥补劳动力严重不足的 问题。一旦人形机器人得到广泛应用,劳动力短缺问题将有可能彻底解决。人 形机器人可以在工业生产现场进行移动式作业,并适应以人为中心建造的办公和家居环境,给人们带来更亲近的感觉。在办公辅助、商业服务、家务作业、 居家照料老人等领域,人形机器人将发挥重要的作用。 在资本、技术和政策的多方面推动下,人形机器人市场的潜力正被迅速 挖掘。预计未来,人形机器人将在服务业、制造业等多个领域展现其商业价值。 目前,人形机器人的发展潜力主要集中在制造业、航天探索、生活服务业和高 校科研等领域。到 2025 年,人形机器人有望在制造业场景中实现应用突破, 小规模地应用于电子、汽车等生产制造环境。人形机器人以其出色的环境适应 性,能够在社会服务和救援救灾等多个领域发挥重要作用。它们的发展不仅能 够替代人类执行危险、重复和单调的任务,还有望成为多任务通用型机器人的 代表。随着技术的不断突破,人形机器人的大规模应用将带来显著的社会经济 效益,并可能为解决未来社会劳动力短缺问题提供有效方案,对社会经济发展 产生深远的影响。

随着人工智能技术的逐步成熟和机器人产业的快速发展,全球人形机器 人行业发展进入黄金时期,市场规模呈现持续增长态势。2024 年全球人形机 器人产业规模约为 34 亿美元,较上年增长 57.41%。中商产业研究院预测,2025 年全球人形机器人产业规模将达到 53 亿美元,2028 年达到 206 亿美元。

当前,中国已成为全球领先的人形机器人生产国。2024 中国人形机器人 产业规模约 27.6 亿元,较上年增长 53.33%。中商产业研究院分析师预测,2025 年中国人形机器人产业规模将达到 53 亿元,2028 年达到 387 亿元。

从灵巧手行业政策环境来看,国家和地方政府对机器人灵巧手的发展给 予了高度重视。国家和政府出台了《“机器人+”应用行动实施方案》《关 于组织开展 2023 年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》《人形机器 人创新发展指导意见》《关于推动未来产业创新发展的实施意见》《工业 机器人行业规范条件(2024 版)》等政策。政策的出台将有力推动机器人 灵巧手行业的快速发展,吸引更多企业和资本进入该领域,推动技术创 新和产业升级。

1.3 全球灵巧手市场快速增长,国内企业快速赶超

全球机器人灵巧手市场正迎来快速增长期。随着国内外对机器人灵巧手 研究加深,机器人灵巧手应用领域不断扩大, 2025 年全球机器人灵巧手市场 容量将超 86 万只,2030 年全球机器人灵巧手市场容量将达 141.21 万只。2025 年全球机器人灵巧手市场规模将达 19.21 亿美元,2030 年全球机器人灵巧手市 场规模将突破 30 亿美元。

从竞争格局来看,中国在灵巧手领域正持续加速追赶,涌现出以因时机 器人、傲意科技等为代表的具备较强竞争力的企业。目前,美国在该行业仍保 持明显优势,而中国正依托快速积累的技术经验、广阔的市场需求以及积极的 政策支持,持续加快产品市场化进程。根据智研咨询数据,2024 年全球灵巧 手市场的区域分布中,北美占比 32.56%,欧洲占比 25.25%,亚太地区则达到 37.92%。在国际市场上,Shadow Robot、Festo、SCHUNK 等企业是灵巧手领 域的代表;而在国内市场,GGII 从技术实力、企业规模、资本能力、品牌影 响力和行业口碑等多个维度综合评估,评选出 2025 年最具竞争力的十强企业, 因时机器人、傲意科技、帕西尼感知等均位列其中。

编辑:火腿肠
  • 相关标签
  • 相关专题
  • 热门文档
  • 热门文章
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
分享至