人形机器人产业提速灵巧手市场迎来爆发

2025-06-10 09:06

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1、灵巧手核心技术不断发展，主流厂商产品百花齐放

人形机器人作为仿人的产品，终极目标是做到替人与仿人，因此灵巧手理应是人形机器人末端执行的最优选择。人形机器人通过灵巧手能够使用人类设计的工具，以人的形态感知世界，更好地融入应用场景。灵巧手本就以人手的结构和功能为模仿对象，研究的最终目标也是期望能够像人手那样对生产、生活中的各类物体进行稳定且灵活的抓持和操作。在灵巧手数十年的发展之中，多指灵巧手的自由度、传感器数量持续提升，但高度系统集成的灵巧手具有灵活性和功能性的同时，却也导致了高额的制造成本且降低了系统的可靠性和易维护性。

根据自由度数量、驱动方式、传动方式以及传感方式的不同，灵巧手可以分为若干类型。根据自由度与驱动源数量，可将灵巧手分为全驱动和欠驱动两大类。全驱动灵巧手的驱动源数量与自由度相等，每个关节都有独立驱动器，能够实现高度灵活和精确的动作，适合复杂任务。相比之下，欠驱动灵巧手的驱动源数量少于自由度，部分关节通过耦合随动。这种设计使得其结构简单、成本低、能耗低，适合简单抓取和搬运任务，如物流分拣、工业搬运等。然而，它的灵活性和控制精度相对较低，难以应对复杂精细的操作。

全驱动灵巧手与欠驱动灵巧手对比

/	全驱动灵巧手	欠驱动灵巧手
优点	控制精度高、功能全面	体积小、重量轻、成本低、抗冲击性强
缺点	集成性差、成本高、控制系统复杂	控制精度低、灵活性受限
适用场景	精密装配、医疗手术辅助	物流分拣、工业搬运

数据来源：观研天下数据中心整理

按驱动源类型，可将灵巧手分为电机驱动、液压驱动、气压驱动等多种类型。驱动源是驱动系统的动力源，驱动源性能决定了驱动系统的驱动性能。目前，主流的驱动源有：电机驱动、液压驱动、气压驱动、形状记忆合金（SMA）驱动。电机驱动是目前多指灵巧手的主要驱动方式之一，具有驱动力大、控制精度高、响应快、模块化设计、易于更换维护等优点。但是电机本身固有的体积较大等缺陷，导致无论是外置还是内置，都会占用较大的物理空间，并且市场上很难匹配到通用电机。相比之下，液压驱动式机械手的驱动系统一般由液动机、伺服阀、油泵和油箱等组成，驱动机械手完成任务，常被用于工业机械手中，适合大型抓取作业。液压驱动能获得较大的工作力，能带动较大的负荷，但体积大，成本高，容易被污染。

电驱灵巧手与液压灵巧手对比

/	电驱灵巧手	液压灵巧手
优点	控制精度高、响应速度快、体积小	功率密度大、负荷高
缺点	功率密度低	控制精度低、响应速度慢、体积大
适用场景	精密装配、医疗	重型机械操作

数据来源：观研天下数据中心整理

按传动方式划分，可将灵巧手分为齿轮传动、连杆传动、腱绳传动等多种类型。齿轮传动是通过齿轮之间的啮合来传递动力和运动的传动方式，具有高传动效率和精确的运动控制特性，但结构复杂且成本较高；连杆传动利用连杆组件将动力源的运动转化为手指的运动，其特点是刚度大、负载能力强且成本较低，不过结构相对复杂、体积较大且柔性不足；腱绳传动则通过腱绳连接动力源与手指关节，实现动力传递，具有结构紧凑、重量轻、灵活性高的优点，但精度相对较低且腱绳易磨损，寿命有限。在实际运用上，连杆传动方案较为成熟，在现有灵巧手传动方案中使用较为常见；长期看腱绳传动优势更加明显，有望成为未来的主流方案。

灵巧手不同传动方式的对比情况

/	齿轮传动	连杆传动	腱传动
定义	通过多个齿轮的相互啮合，将输入轴的运动和动力传递到输出轴，实现速度、扭矩和方向的转换	通过一系列刚性或半刚性的连杆组件将动力源的运动传递到末端执行器	模仿人类肌腱系统，通过腱绳牵引实现动力传递
优点	传动效率高，手指动作相互独立且灵活度高，抓取力大	刚度大，负载能力强，制造简单，成本低	灵活性高，结构紧凑，重量轻，可实现远距离传动
缺点	结构复杂，重量大，故障率较高，成本高	自重重，抗冲击能力弱，柔性不足，结构复杂，体积大	精度不高，抓取力不大，易磨损，装配复杂性高，腱绳寿命有限
典型案例	VincentHandi-limbultraHand	BeBionicHand因时机器人-RH56DFX	ShadowHandPISA/IITSoftHand

数据来源：观研天下数据中心整理

根据观研报告网发布的《中国灵巧手行业发展趋势分析与投资前景研究报告（2025-2032年）》显示，灵巧手电机主要有空心杯电机、直流无刷电机和无框力矩电机。空心杯电机采用无铁芯结构，具有高效能和低噪音优点，适用于高精度控制；直流无刷电机通过电子换向器控制磁场，具有高转速和高效能特点；无框力矩电机设计特殊，能实现高精度力矩输出，适用于要求快速响应和降低转动惯量的场合。

灵巧手电机类型及特点

项目	空心杯电机	直流无刷电机	无框力矩电机
结构	采用无铁芯转子，也叫空心杯型转子，属于直流永磁的伺服、控制电机。	由电动机主体和驱动器组成，电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，转子上粘有已充磁的永磁体。	由转子、定子和力矩控制组件等构成，无外框结构，转子和定子设计特殊，利于实现高精度力矩输出，减少机械限制和转动惯量。
原理	采用无铁芯转子，这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能消耗。	无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，通过电子换向器控制电机的磁场，实现无接触的换向。	基于电磁感应，精确控制定子绕阻电流产生的磁场与转子永磁体磁场相互作用，无框结构优化磁场分布和力矩传递效率。
效率	最大效率一般在80%以上，部分产品达到90%以上	可达90%以上，部分高性能的直流无刷电机效率能达到95%左右	一般在80%-90%左右，受多种因素影响，优化设计可使部分电机达到90%以上。
转速	转速非常高，可以达到数万转每分钟	可以实现较高的转速，但通常在10000转/分钟以下	通常在每分钟数千转以下，侧重稳定力矩输出，高转速时受散热和机械强度影响。
转动惯量	转动惯量最低	相对较高	转动惯量较低，能快速响应力矩变化，实现高精度动态控制。
响应速度	起动、制动迅速，响应极快，机械时间常数小于28毫秒，部分产品可以达到10毫秒以内。	响应速度相对无刷空心杯电机较慢。	响应速度极快，能在毫秒级甚至微秒级对控制信号进行精确力矩调整。
噪音	噪音水平极低。	噪声也较低，没有电刷摩擦和换向电流的噪声。	噪音小，运行平稳，无明显机械振动和电磁噪声。
运行稳定性	转速波动很小，作为微型电动机其转速波动能够容易地控制在2%以内。	稳定性好	运行稳定，能长时间保持稳定力矩输出，受干扰小，可通过闭环控制提高稳定性。

数据来源：观研天下数据中心整理

灵巧手作为机器人技术中的关键末端执行器，近年来在工业自动化、服务机器人、医疗康复、教育娱乐等多个领域展现出巨大的应用潜力。随着技术的不断进步和市场需求的日益增长，灵巧手行业正迎来前所未有的发展机遇。在国际上，灵巧手技术的发展已经相对成熟，具有代表性的国外企业包括Qbrobotics、SCHUNK、ShadowRobot和Tesla。这些企业成立较早，具有明显的先发优势。例如，SCHUNK于1982年开始从事机器人抓取技术的研究，其产品以工业级的可靠性和模块化设计著称；ShadowRobot则成立于1997年，专注于高自由度灵巧手的研发，并且在AI融合方面有深厚的技术积累。近年来，我国的灵巧手企业也迅速崛起，发展势头迅猛。以因时机器人、兆威电机、傲意科技和帕西尼为代表的企业，在技术创新和产品应用方面取得了显著成就。例如，因时机器人是国内最早实现灵巧手商业化量产的企业之一，其产品在性价比方面具有突出优势；兆威电机则凭借其在微型传动系统领域的技术优势，自主研发了电动直驱多指仿生灵巧手。

国内外灵巧手产品对比

/	产品	成立时间	自由度	驱动方式	传动方案
Qbrobotics	QbSoftHand	2011	19	电机	腱绳
SCHUNK	SVH	1945	20	电机	连杆
Shadow	Dexterous	1997	24	电机	腱绳
Robot	RobotHand	1997	24	电机	腱绳
Tesla	OptimusGen3	2003	22	电机	腱绳
因时机器人	RH56BFX系列	2016	6	电机	丝杠
兆威机器人	兆威灵巧手	2001	17/20	电机	丝杠
傲意科技	ROHand	2015	6	电机	丝杠
帕西尼	DexH5	2021	13	电机	连杆

数据来源：观研天下数据中心整理

2、人形机器人产业加速落地，灵巧手东风已至

2022年底ChatGPT的推出引发了生成式AI热潮，作为AI具身智能最佳落地实体的人形机器人，成为2023年以来热度最高的投资方向之一。从产业端来看，受益于政策、产业巨头等方面的加持，人形产业趋势提速，其大小脑训练路径、硬件架构方案等持续明晰、成熟，尽管灵巧手精准性、关节扭矩、续航仍存制约，但产业发展趋势明晰，人形机器人应用落地指日可待。资本有力赋能人形产业发展，市场规模或迅速增长。从投资数据来看，2023年我国人形机器人相关投资金额54.31亿元，投资事件21起；2024年投资金额132.7亿元，投资事件52起，资本支持持续赋能产业发展。

数据来源：观研天下数据中心整理

国家高度重视人形机器人产业发展，2025年《政府工作报告》首次提出“要培育具身智能，发展智能机器人”，各地均在资金、产业配套等方面给予充分支持，纷纷出台相关支持政策，地方性产业投资基金接续成立，赋能行业培育壮大。

人形机器人产业相关政策

时间	文件名称	发布机构	内容及意义
2025.3	《珠海市推动人工智能与机器人产业高质量发展若干措施(征求意见稿)》	珠海市工业和信息化局	深入贯彻落实国家、省发展人工智能与机器人产业的决策部署，构筑高技术、高成长、大体量的产业新支柱，加快建设“云上智城”
2025.3	四川省人工智能产业专项支持政策	四川省人民政府	目前已经建立人工智能重点产业链推进机制，拟对人工智能技术攻关、产业发展、算力和数据供给、要素保障等方面予以支持，全面推动四川省人工智能产业持续发展壮大。
2025.3	《广东省推动人工智能与机器人产业创新发展若干政策措施》	广东省人民政府办公厅	为深入贯彻落实国家发展人工智能与机器人产业的战略决策，着力构筑高技术、高成长、大体量的产业新支柱，打造全球人工智能与机器人产业创新高地.
2025.3	广东省属人工智能与机器人产业投资基金	中国工商银行广东省分行	该基金首期规模为20亿元人民币，将重点投资于省内外人工智能、机器人等科技创新和先进制造领域产业链。目前，基金已储备拟投资项目10余个，显示出广东省在推动科技创新和产业升级方面的积极布局。
2025.3	《武汉市2025年人工智能产业发展行动方案》	武汉市人民政府	武汉市财政部门“专项资金+产业基金”大力支持人工智能产业发展，设立3000亿规模基金，建立容错免责机制。
2025.3	《深圳市具身智能机器人技术创新与产业发展行动计划(2025-2027年)》	深圳市科技创新局	通过技术突破和企业培育，到2027年将具身智能机器人产业规模提升至1000亿元以上。
2025.3	《政府工作报告(2025)》	国务院	2025年《政府工作报告》中首次提出要培育具身智能，发展智能机器人。持续推进“人工智能+”行动，将数字技术与制造优势、市场优势更好结合起来，支持大模型广泛应用，大力发展智能网联新能源汽车、人工智能手机和电脑、智能机器人等新一代智能终端以及智能制造装备。
2025.2	《苏州工业园区具身智能机器人产业发展行动计划(2025-2027年)》	苏州市人民政府	抢抓发展机遇，紧扣园区发展实际，积极推动产业创新，加快塑造新动能、新优势，助力高水平推进新型工业化，更好赋能区域高质量发展。
2025.2	《杭州市人民政府办公厅关于印发杭州市促进人形机器人产业创新发展的若干政策措施的通知》	杭州市人民政府办公厅	打造人形机器人产业集群的规划部署，培育新质生产力，赋能机器人产业高质量发展
2025.2	万台机器人创新应用计划	北京经开区机器人与智能制造产业局	北京亦庄将发布机器人九大标杆场景机会清单，亦庄将在2年内释放超万台、近50亿元具身机器人应用机会，并发布养老、医疗、园林等机器人标杆示范场景具体需求和企业需求。
2025.2	《北京具身智能科技创新与产业培育行动计划(2025-2027年)》	北京市科学技术委员会等	到2027年，北京具身智能的量产总规模将率先突破万台，培育千亿级产业集群；支撑不少于100家创新主体开展技术创新，提升产品迭代速度。