業(yè)內(nèi)有一種說法：“機(jī)器人是自動(dòng)化的‘最后一公里’，靈巧手是機(jī)器人‘最后一厘米’。”
今年，宇樹科技發(fā)布了Unitree Dex5靈巧手，具備單手20自由度，能柔順絲滑反向驅(qū)動(dòng)，單手94個(gè)靈敏觸點(diǎn)，演示了拿拋水果、打撲克、玩魔方、翻書、手指舞等動(dòng)作，展現(xiàn)出較強(qiáng)的靈活性與操作能力。
隨著人形機(jī)器人逐步量產(chǎn)，作為人形機(jī)器人關(guān)鍵執(zhí)行部件的靈巧手有望迎來規(guī)模化發(fā)展，并率先迎來產(chǎn)業(yè)化落地。數(shù)據(jù)顯示，2024—2025年，中國靈巧手行業(yè)市場規(guī)模由125.33億元增長至501.33億元，其間年復(fù)合增長率300.00%。這一增長預(yù)期為投資者描繪了廣闊的市場前景，進(jìn)一步推動(dòng)了資本的積極布局。2025年全球靈巧手企業(yè)里，中國企業(yè)占了一半。
什么是靈巧手？
人形機(jī)器人身上最貴的零部件
靈巧手以人手的結(jié)構(gòu)和功能為模仿對(duì)象，是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作的基礎(chǔ)，其需要完成抓、握、捏、擰、旋轉(zhuǎn)等不同動(dòng)作，以滿足多元化的場景需求。靈巧手是機(jī)器人的核心執(zhí)行末端，也是人形機(jī)器人擬人化的核心標(biāo)志。
靈巧手也是人形機(jī)器人成本占比最高的零部件。目前靈巧手價(jià)格占人形機(jī)器人整機(jī)成本的20%—30%，是占比最高的零部件。作為人形機(jī)器人最精密的結(jié)構(gòu)，其一直被認(rèn)為是人形機(jī)器人落地的關(guān)鍵，國內(nèi)外玩家眾多、產(chǎn)業(yè)復(fù)雜。
早期的工業(yè)機(jī)器人通過2-3個(gè)手指的夾爪進(jìn)行操作，雖具有成本低、效率高的優(yōu)勢(shì)，但通用性差。而人形機(jī)器人的操作對(duì)象具有不確定性，需要高度的靈活性，模擬人的動(dòng)作來完成。而人類日常80%的活動(dòng)都是直接或間接通過手部來完成。因此，未來，人形機(jī)器人迭代方向和提供的價(jià)值，將主要通過靈巧手展現(xiàn)其柔性和協(xié)同能力。
靈巧手是人形機(jī)器人和外界交互的橋梁，人形機(jī)器人的核心能力是泛化和學(xué)習(xí)能力，而靈巧手是體現(xiàn)這種泛化性的核心，靈巧手自由度算法和技術(shù)的發(fā)展，也是人形機(jī)器人應(yīng)用落地的關(guān)鍵。
作為機(jī)器人的手部末端執(zhí)行器，從外形上、驅(qū)動(dòng)方式上和傳動(dòng)方式上，分為多種類型：
從外形來看，可分為抓夾和仿生人手。抓取式通常為2指或3指，可以進(jìn)行簡單的開合動(dòng)作，完成簡單任務(wù)如抓取等，是最早的人形機(jī)器人的手；仿生式靈巧手外形更貼近人類手部，目標(biāo)則是實(shí)現(xiàn)類人手的復(fù)雜任務(wù)。
從驅(qū)動(dòng)方式來看，主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓/氣壓驅(qū)動(dòng)和人工肌肉驅(qū)動(dòng)。
從傳動(dòng)方式來看，就控制彎曲運(yùn)動(dòng)來分類，可以分為齒輪、連桿傳動(dòng)和肌腱傳動(dòng)3種。
向智能化發(fā)展
中國品牌向國際廠商發(fā)起追趕
實(shí)際上靈巧手已經(jīng)歷經(jīng)了五十余年的演進(jìn)，目前正向更高的仿生度、集成化和智能化的方向發(fā)展，中國在研發(fā)和生產(chǎn)方面也發(fā)起了對(duì)國際前端廠商的追趕。
靈巧手誕生自20世紀(jì)70年代，并逐步朝著多自由度、集成化、仿生化發(fā)展。尤其是2010年后，深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)推動(dòng)靈巧手自主能力提升。例如，騰訊TRX-Hand通過多傳感器融合（觸覺、激光雷達(dá)、角度傳感器）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物體抓取。柔性材料和3D打印技術(shù)普及，如上海交通大學(xué)2020年研發(fā)的氣動(dòng)軟指靈巧手，采用多材料3D打印，具備11個(gè)自由度和自適應(yīng)抓取能力。
2010年，NASA的Robonaut 2入駐國際空間站，驗(yàn)證了靈巧手在零重力環(huán)境下的作業(yè)能力。
2020年，清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多模態(tài)感知靈巧手集成觸覺、視覺、力覺傳感器，自重僅550克，已應(yīng)用于3C裝配產(chǎn)線。
2023年，因時(shí)機(jī)器人推出5指6自由度靈巧手，尺寸接近人手，成本較傳統(tǒng)方案降低70%，加速工業(yè)場景落地。
2024年，帕西尼感知科技正式發(fā)布DexH13 GEN2，擁有13個(gè)主動(dòng)自由度，以及5kg的負(fù)載能力，能實(shí)現(xiàn)物體6D位姿識(shí)別與柔性抓取，接近人類的靈敏觸覺。智元推出視觸覺五指靈巧手，擁有19個(gè)自由度，其中主動(dòng)自由度12個(gè)，由4個(gè)模塊化的多關(guān)節(jié)手指和1個(gè)具有主動(dòng)對(duì)掌功能的拇指組成，可復(fù)現(xiàn)多種人手的抓取類型。特斯拉Optimus Gen-3搭載22自由度靈巧手亮相，采用空心杯電機(jī)+絲杠+腱繩傳動(dòng)方案，支持彈鋼琴等精細(xì)動(dòng)作，推動(dòng)人形機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程。
當(dāng)前美國在靈巧手行業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯，而中國正在迅速積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，憑借龐大市場和政府支持等加快市場化步伐。數(shù)據(jù)顯示，2024年，北美、歐洲、亞太地區(qū)的靈巧手市場規(guī)模占全球比例分別為32.56%、25.25%、37.92%。
數(shù)據(jù)顯示，2024—2025年，中國靈巧手行業(yè)市場規(guī)模由125.33億元增長至501.33億元，其間年復(fù)合增長率300.00%。預(yù)計(jì)2026—2030年將由954.39億元增長至12534.85億元，其間年復(fù)合增長率90.37%。可見，人形機(jī)器人行業(yè)將在中長期內(nèi)保持中高速增長，未來潛力巨大。
國際競爭激烈
靈巧手產(chǎn)業(yè)化浪潮席卷多行業(yè)
2025年被視為人形機(jī)器人量產(chǎn)元年，特斯拉Optimus、優(yōu)必選Walker X等產(chǎn)品推動(dòng)靈巧手需求爆發(fā)。2024年中國靈巧手市場規(guī)模約占全球20%，預(yù)計(jì)到2030年占比將超30%。以人形機(jī)器人為例，優(yōu)必選、因時(shí)、宇樹科技等企業(yè)推動(dòng)本土市場快速增長，2024年國產(chǎn)靈巧手出貨量同比增長超50%。
國外靈巧手典型企業(yè)有Shadow Robot、Festo、SCHUNK等，相較于占主導(dǎo)地位的國際企業(yè)，中國企業(yè)仍處于發(fā)展初期階段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2025年3月，中國靈巧手企業(yè)數(shù)量已超過40家，第一梯隊(duì)有因時(shí)機(jī)器人、思靈；第二梯隊(duì)為騰訊、深圳藍(lán)胖子；第三梯隊(duì)為智元機(jī)器人、浙江強(qiáng)腦科技等。目前已公開售價(jià)的產(chǎn)品價(jià)格在0.99萬元—11萬元不等。
目前，國內(nèi)市場競爭高度集中，進(jìn)入賽道的技術(shù)壁壘高、資金門檻高，同時(shí)面臨國際廠商品牌成熟度高、產(chǎn)品差異化程度高的競爭，讓市場不易催生新的玩家。
2022年ChatGPT的推出引發(fā)了生成式AI熱潮，作為AI具身智能最佳落地實(shí)體的人形機(jī)器人成為2023年以來熱度最高的投資方向之一。從投資數(shù)據(jù)來看，2023年我國人形機(jī)器人相關(guān)投資金額54.31億元，投資事件21起；2024年投資金額132.7億元，投資事件52起，資本支持持續(xù)賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
隨著AI的發(fā)展，靈巧手的產(chǎn)業(yè)化浪潮正席卷著多個(gè)行業(yè)：在醫(yī)療界，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的7自由度機(jī)械臂，能通過8毫米小孔完成肺段切除手術(shù)，讓患者24小時(shí)內(nèi)出院成為現(xiàn)實(shí)；在工業(yè)領(lǐng)域，柯力傳感的六維力傳感器集成于柔性裝配線，實(shí)現(xiàn)芯片封裝誤差小于5微米；而在家庭場景中，華威科的柔性觸覺感知系統(tǒng)，讓機(jī)器人能精準(zhǔn)握持雞蛋、沖泡咖啡，甚至感知人類擁抱的力度。
麻省理工學(xué)院的模塊化靈巧手，通過3D打印骨骼與硅膠皮膚的組合，實(shí)現(xiàn)低成本快速迭代；騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室的TRX-Hand，以剛?cè)峄旌向?qū)動(dòng)技術(shù)，讓機(jī)械臂能完成拋接乒乓球等高動(dòng)態(tài)任務(wù)；而帕西尼感知科技的DexH13 GEN2，1956顆觸覺傳感器與AI視覺的融合，使其能自主識(shí)別物體位姿，完成零樣本抓取。
雖然前景廣泛，但靈巧手仍然面臨：自由度（DOF）不夠靈活、成本高、壽命短、標(biāo)準(zhǔn)化不足等瓶頸。例如，成本居高不下（如Shadow Hand單價(jià)超10萬美元）制約了普及；空心杯電機(jī)壽命僅5000小時(shí)，難以滿足工業(yè)場景的7*24小時(shí)需求；不同廠商的接口互不兼容，阻礙生態(tài)協(xié)同。
但科技的腳步一直沒停止，曙光正悄悄來臨：靈心巧手的LinkerHand，以國外同類產(chǎn)品1/20的成本，推動(dòng)靈巧手從實(shí)驗(yàn)室走向大眾。
數(shù)據(jù)來源
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策劃：新快報(bào)記者 羅韻
采寫：新快報(bào)記者 羅韻
制圖：廖木興
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