【四海读报】20251228：高端装备制造产业研究深度：灵巧手

灵巧手：结构向高承载发展，四缸数量或倍增

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1. 一段话总结

灵巧手作为人形机器人拟人化核心部件，成本占比达20%-30%，核心发展趋势为自由度提升（特斯拉Gen3达22个）、传动方案升级（行星滚柱丝杠成主流）、传感精度优化（触觉传感器普及） ；其技术核心围绕驱动（空心杯电机/无刷有齿槽电机）、传动（丝杠/谐波减速器）、传感（触觉/霍尔传感器） 三大环节，国产企业在成本（进口电机价格为国产2倍）与技术迭代上快速追赶，2026年随着人形机器人量产，丝杠（单机需求44根）、空心杯电机等核心部件需求将显著放量，行业迎来量价齐升机遇。

2. 思维导图

3. 详细总结

一、灵巧手核心定位与发展趋势

1. 核心价值：人形机器人拟人化关键，成本占整机20%-30%，通过多关节、多模态感知实现复杂抓取与交互，是机器人价值释放的核心载体。

2. 关键趋势：

   • 自由度提升：从特斯拉Gen1的6个、Gen2的11个，升级至Gen3的22个，向人手24个自由度靠拢。
   • 传动方案升级：从腱绳+蜗轮蜗杆，转向行星滚柱丝杠（高承载、高精度，适配工业/服务场景）。
   • 传感系统优化：从单一霍尔传感器，升级为“触觉传感器+霍尔传感器+温度传感器”多模态方案。

3. 技术门槛：需融合高自由度仿生设计、微型高功率密度驱动、精密传动、多模态感知四大核心技术，形成系统性解决方案。

二、核心技术环节拆解

（一）驱动系统：电机驱动为主流，国产成本优势显著

• 需求测算：特斯拉Gen3单机需22个驱动电机，若搭配5个无刷有齿槽电机+17个空心杯电机，国产方案单机驱动成本约1.76万元。

（二）传动系统：丝杠成升级方向，国产技术成熟

• 需求测算：特斯拉Gen3单手需22根丝杠，单个人形机器人需求44根，国产丝杠单价约300元/根，单机丝杠成本约1.32万元。

（三）传感系统：触觉传感器成价值核心

• 价值量：触觉传感器占灵巧手传感成本60%以上，特斯拉Gen2单机触觉传感器价值量数百元，Gen3预计提升至千元级。

三、竞争格局

1. 海外领先企业：

   • 特斯拉：Gen3灵巧手22自由度，驱动电机22个，丝杠传动方案，代表行业最高水平。
   • Shadow Hand：24自由度，气动人肌肉驱动，承载4KG，技术标杆但成本高昂。
   • 哈默纳科：微型谐波减速器龙头，产品搭载东京大学灵巧手。

2. 国产追赶态势：

   • 技术指标：青龙灵巧手达19自由度，星动纪元抓握力80N（超海外QBhand的62N）。
   • 成本优势：国产空心杯电机、丝杠价格仅为进口1/2-1/3，供应链完善。
   • 代表企业：因时科技（灵巧手单价2.2-4.8万元）、傲意科技、腾讯RoboticsX实验室。

四、成本与市场空间

1. 成本构成（国产方案）：

   部件类型	单机数量	单价（元）	单机成本（元）	占比
   空心杯电机	17个	800	13600	60.4%
   无刷有齿槽电机	5个	800	4000	17.8%
   行星滚柱丝杠	44根	300	13200	58.7%
   触觉传感器	5个	100	500	2.2%
   其他部件	–	–	2800	12.4%
   合计（单机）	–	–	22500	100%

2. 市场空间：2026年全球人形机器人预计量产50万台，按单机灵巧手成本2.25万元测算，市场空间达112.5亿元，核心部件丝杠、空心杯电机需求分别达2.2亿根、1.1亿个。

4. 关键问题

问题1：灵巧手的核心技术升级趋势是什么？特斯拉Gen3相比前两代有哪些关键变化？

答案：核心技术升级趋势为自由度提升、传动方案迭代、传感系统优化：① 自由度从早期6个提升至22个，向人手24个自由度靠拢；② 传动从腱绳+蜗轮蜗杆升级为行星滚柱丝杠（高承载、高精度）；③ 传感从单一霍尔传感器升级为“触觉+霍尔+温度”多模态方案。特斯拉Gen3的关键变化：① 自由度从11个提升至22个，电机数量增至22个；② 驱动器从手掌迁移至手腕（适配更多电机安装）；③ 传动方案引入行星滚柱丝杠（提升承载力）；④ 触觉传感器精度与覆盖面积进一步提升。

问题2：国产灵巧手在核心环节（驱动/传动/传感）的竞争优势与差距是什么？

答案：优势：① 成本优势，国产空心杯电机、丝杠价格仅为进口1/2-1/3，灵巧手整机单价2.2-15万元（海外DLR达80万元）；② 技术迭代快，已实现19自由度（青龙灵巧手）、4mm丝杠（KGG）等关键突破；③ 供应链完善，电机、丝杠、传感器国产化率超80%。差距：① 高端驱动电机功率密度略低，进口空心杯电机效率达90%，国产普遍85%以下；② 高精度触觉传感器精度不足，进口精度3%-5%，国产约10%；③ 谐波减速器寿命与稳定性待提升，国产使用寿命约300万次，进口达500万次以上。

问题3：2026年人形机器人量产背景下，灵巧手产业链哪些环节需求弹性最大？核心受益逻辑是什么？

答案：需求弹性最大的环节为行星滚柱丝杠、空心杯电机、触觉传感器。核心受益逻辑：① 行星滚柱丝杠：特斯拉Gen3单机需求44根，2026年50万台量产对应2.2亿根需求，国产化率快速提升（当前不足30%），KGG、新剑传动等企业直接受益；② 空心杯电机：单机需求22个，50万台量产对应1.1亿个需求，国产替代空间广阔（外资当前占比85%），鸣志电器、兆威机电成本优势显著；③ 触觉传感器：从Gen2的数百元升级至Gen3的千元级，50万台量产对应50亿元市场空间，国产企业在中低端场景已实现突破，汉威科技、力感科技有望快速放量。