2025灵巧手行业发展现状、具体分类、龙头特斯拉灵巧手发展历程及相关标的分析报告

2025年深度行业分析研究报告 5 5 7 21 213.2.特斯拉第三代灵巧手潜在方案 24 26 26 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 5 5 6 6 7 8 9 9 的手指数目为3-5个，各手指具有多个关节，手够灵活操作对象，实现对物体的灵活抓取、精准捏取、强力多种工作需求。灵巧手作为人形机器人的重要组成部分，其优劣在很大程度上决定了人形机器人的应用范围和市场有3个自由度，另外两个手指各有4个自由度手指采用4个电机驱动，并利用N+1腱结尼亚大学研制出了第一代灵巧手UBHandI，其采用模块化设计，把机械结构简化王学院和天津大学合作研制了一款灵巧手Metamorp是手掌的可重构设计，它的手掌是一个包含5个链接的球形五自由度。⑦2021年，韩国实验室研制了一款线绳驱动仿生灵巧手。其自由度，⑧韩国的科研团队于2021年研发了一种集成连杆驱动的灵巧手ILDA。该国内方面起步较晚，但近年来发展迅速：①2001年，哈工大（HIT）中心（DLR）共同研发了一种利用齿轮以及连杆传动的HIT/DLR灵巧手。DLR有4自由度通过差动机构耦合来完成。②北京航空航天大学机器人研究所仿照流伺服电机驱动，用齿轮、连杆和钢丝传动。③浙江工业大学研发了ZJUThand灵该灵巧手整体尺寸155×92×46mm，与女性的手掌大小相当。由于轻便化和模块手指关节特性（如刚性关节、柔性关节、软体关节）等多种标准进行类方式反映了灵巧手在灵活性、精度、成本、复杂度、适应性等方面的不同特点，下，拇指有5个自由度，其余四指有4个自由度，单手合计有21个自由度。的驱动源数量与自由度相等，每个关节都有独立驱动器，能够实现高度的动作，适合复杂任务，如精密装配、医疗手术辅助等，但结构复杂、耗大。其优势在于高精度和高适应性，能够满足多样化和高难度的操作之下，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。体积小、重量轻、成本低、抗冲击性强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。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，在现有灵巧手传动模仿人类肌腱系统，通过腱绳牵引实现动力传递腱绳寿命有限VincentHand数据来源：小米技术公众号、东北证券亿美元。随着研究不断深入和技术突破，其应用领域持续拓展，市0数据来源：中商产业研究院、东北证券50数据来源：中商产业研究院、东北证券技术，因其高度的灵活性和多功能性，被广泛应用于教育、研要行业。在国际上，灵巧手技术的发展已经相对成熟，具有代表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列66数据来源：各公司官网、深企投产业研究、欣佰特科技、新浪财经、东北证券采用的是无铁芯转子，是一个空心的杯状结构。空心杯电机分为有刷和无刷两种，有刷电机转子无铁芯，无刷电机定子无铁芯。两种电机的区别在于利用碳刷（或者金属电刷）和换向器的配合来完成换向，无刷空心物理结构，线圈导线直接连接到控制器，通过处理连接板上的霍尔他们共同组成转子，而无刷空心杯的线圈是固定的，永磁铁作为转子在中间旋转。电子换向器根据转子位置传感器（如霍尔传感器）提供的信号，流的通断和方向，使定子磁场与转子磁场始终保持合适的角度，效运行。这种电子换向方式不仅提高了电机的效率和可靠性，还磁干扰。在结构上，直流无刷电机主要由转子、定子和电机控制常由永磁体构成，分为外转子和内转子两种类型，外转子结构适场合，而内转子结构则更适合高转速应用。定子由线圈绕组和铁用于产生定子磁场，铁心则用于提高磁场的导通效率。在定子上还电机，空心杯电机凭借其无铁芯转子设计，消除了涡流损和节能优势；而其轻量化转子结构赋予了高功率密度、快速响应和精确控制能力；同时，体积小、低噪声、低振动特性使其在安静环境应用中表对性能要求较高的微型化、高精度设备。但是，空心杯输出扭矩较小、成本较高，不太满足灵巧手高负荷&降本诉求。为此，采用直流无刷电机并将其集成到手腕部空心杯电机市场规模为2.9亿美元，2024年中国市场规模达到3.2亿美元，2028年96305432102021202220232024E2025E2026E2027E2028E国内企业在人形机器人等新兴领域的降本需求下，凭借价格低廉、机电驱动系统、驱动装公司产品包括有刷无刷空心杯电机，直径涵盖空心杯电机，直径涵盖空心杯电机，直径涵盖电动工具、医疗输液系AlliedMotion及运动控制相关产品心怀电机和12.7-22mm机等码器、减速机等公司产品包括直径为7-心杯电机、直径为4-刷空心杯等Nidec公司产品包括无刷直流LED控制与驱动产品、公司空心杯电机包括EC系列直流无刷无齿槽电外径及不同机身长度的疗等场景公司产品包括直流无槽工业夹具、电子换档系续也会进一步推进研发10万转的更高功率密度公司首款产品主要推向伺服系统、PLC等-公司空心杯电动机可提外径规格公司的主要产品是空心数据来源：华经产业研究院、东北证券高效地将动力传递到各个关节，使得灵巧手在抓取物体时可以产生较大的抓取力，并且其结构刚度大，在进行一些需要较大力量和稳定性的操作时表现而且柔性不足，在进行一些需要灵活弯曲和扭转的动作时，就显得力在进行一些精细的装配任务时，连杆传动的灵巧手可能因为自身的局确地完成微小零件的抓取和放置。腱绳传动；利用腱绳加上滑轮或软管来实现的肌腱结构。它最大的优势在于灵活度高，能够让驱动器远离执行机构空间受限的情况下，能够很好地发挥作用，适合应用在需要多个自由度的灵巧手中。不过，它也有一些不足之处，精度相对不高，在进行一些极高的操作时，可能无法满足需求；抓取力相对不大，对于一些较重的起来可能比较吃力；而且腱绳在长期使用过程中容易磨损，需要定期维护和更换。动作相互独立，每个手指都能实现较为精准的单独控制高，能够保证灵巧手在操作过程中的动力输出。此外，现不错，可以满足一些对抓取力有一定要求的任务。然而，它的缺点也不容忽视，结构复杂导致其重量较大，增加了灵巧手整体的负担；合，故障率相对较高，一旦出现故障，维修难度也较大；同时，齿在灵巧手的腱绳传动中，材料选择主要集中在钢丝绳和高分子聚乙烯纤维传动效率较高。③成本较低：钢丝绳的原材料成本相对较低。缺丝绳密度较高，会增加灵巧手的整体重量，影响灵活性；②折柔韧性较差，不适合频繁的弯曲和扭转运动。③动态响应慢：绳可能会在一定程度上影响灵巧手的动态响应速度。高分子聚乙烯纤维重量极轻；②良好的柔韧性：其柔韧性好，适合频繁的弯曲和扭转应快：由于重量轻，UHMWPE纤维能够提供更快的动态响应；④耐腐蚀性强：可能会出现蠕变现象，影响传动精度；③耐工艺根据使用溶剂及脱除方式不同，可分为干法路线和湿法路线，干法工艺产品质量稳定。湿法工艺湿法路线是目前国内外纤维企业用得更多的一种HT牌号断裂强度可达40cN/dtex。另外日本三井公司于1988年正式商业化生产UHMWPE纤维，牌号为Tekmilon，产品重点放在作业手套、钓鱼线和缆绳市场。我国于20世纪80年代开始相关研究，并于2000年左右实现产业化生产，目前国内湿法生产企业有同益中、爱地、九九久、中泰等十余家公司，可生产不同旦数、强度的军民用纤维产品，但以中低端产品为主，产品价格竞争激烈。静置相分离+萃取+干燥结晶度高、纤维密度大、熔点高、熔程短、溶剂残留低等优点，产品质量更优高能方面，2023年全球产能为6.7万吨/年，其中中国产能为4.5万吨/年。目前，全球UHMWPE纤维产能主要集中在荷兰、美国、日本和中国，技术装备达到国际先进水平，市场应用多元化，国际贸易优势明显。未来，随着技术进步和市场需6543210201820192020年份876543210年份38%、30%和25%材料，以及灵巧手部件，提供轻量化设计和高强度保护。随着人形机器人技传感器、肌腱应变传感器等，用于反馈手部运动状态；外在传感器如压力传感器、力传感器、温度传感器和平滑度传感器，则用于感知外部环境。合大测量范围和鲁棒性应用；②电容式触觉传感器：通过电容变化检测接触有高空间分辨率和低功耗，但抗干扰能力较弱；③压电式触觉传感器：利用料在受力时产生电压变化，响应速度快，但分辨率有限；④光学触觉传感器：通过检测光参数变化感知接触，具有高空间分辨率和强抗干扰能力⑤柔性电子皮拟人类皮肤感知，覆盖手掌和手指。⑥接近传感器：包括超声波传感器、红器、激光传感器和电容传感器，用于检测物体与灵巧手之间的距离。操作。②力传感器：用于检测多方向的力和力矩。③位置传感器：器和霍尔传感器，用于闭环控制关节位置④弯曲传感器：用于控制腱升灵巧手的灵活性。⑤霍尔传感器：将磁信号转换为电信号，从而实测和测量。⑥温度传感器：指缝间温度传感器。秒）和受温度影响较大的缺点，适用于大测量范围和高鲁棒性要求的人灵巧手。压电式触觉传感器基于压电效应，受力时产生电压变化，具备刚度大、测量范围宽、动态特性好的优势，适合快速响应和高频测量任务，但力，且易受噪声干扰。电容式触觉传感器通过外力改变电极板相对位来改变电容，响应速度快、功耗低、灵敏度高，对温湿度变化不敏感维力，但抗干扰能力较弱，测量电路复杂，常用于三维、六维传感器感器在人形机器人领域的应用，为机器人提供了多样化的感知能力，器市场规模在过去几年中也呈现快速增长的趋势，随着国内制造业的升级和需求的增加，柔性传感器在各个领域的应用将不断增加。根据智研瞻产业研究院，27.79%。020182022202350数据来源：智研瞻产业研究院、东北证券能斯达在柔性压电传感器领域掌握自主知识产权苏州能斯达电子识产权的多品种、多是程的柔性微纳力学是传感器(压力、压电、应变)及阵列的核心设了柔性微纳传感在消费电子、健康医疗、IOT等战路产业化方面具有国际领先水平成立于2018年，公司开发并拥有全球最灵敏、最柔性的触觉传感透明及超薄封装等物理特性，致力于解决各行业压感及压力分布需三三智能科技(苏软硬件开发、生产销售、技术服务于一体的高科技企业，专注于声学超声、医疗健康、发，是智能柔性传感技术及行业应用解决方案提供商深圳力感科技有苏州慧间纳米科一氧化碳、氢氧化物、硫化氢、甲烷、TVOC等)的传感网芯片及方式为空心杯电机模组（空心杯电机+行星减速箱+编码器驱动传动方式为金属是2指关节与我们常规的人手相比少了一组关节，因此每个手指第一代灵巧手方案——金属腱绳+蜗轮蜗杆传动：通过金属腱绳将动力从驱动器传递到手指关节，模拟人手的肌腱结构，实现手指的弯曲式具有较高的灵活性和柔性，能够实现自适应抓取；而动转换为直线运动，同时具备自锁特性，能够有效阻止感器、位置传感器等。这些传感器的数据被用于实时监测灵巧手控制系统，以实现更精准的力控。自由度提升、驱动系统&传动体系效率与精度提升、传感器数量增加将是重要发展由度，可以弯曲和伸展，MCP具有两个自由度，可以进行弯曲伸展以及内收(Adduction)和外展(Abdu代灵巧手有三大重要变化：驱动移动至小臂；传动采用腱绳传动；触量增加。公司是一家运动控制领域综合制造商，业务涵盖了从工厂自动化专业部件到智能LED照明驱动器，从大型工厂设备的智能管理系统到汽车通信设备的控制执行机旋转步进电机、电机驱动系统、智能照明系统等，广泛运用于工业自动化、通信、安防技术、航空航天等领域。目前公司业务已遍及北美、欧洲、日家和地区，形成了全球销售网络，已成为全球控制电机系统的综合50设备状态管理系统产品控制电机及其驱动系统产品3210控制电机及其驱动系统产品设备状态管理系统产品其他和微电机驱动技术，扩大产品差异化竞争优势，提升公司的核心竞争力严格的品质管控能力和精诚的团队协作能力，在市场竞争中处于相对有利的地位，获得了德国博世、华为、比亚迪、长城、iRobot等下游行业知名企业的认可。公司始终坚持深耕主业，聚焦微型传动系统产品，实施纵向一体化战略，专创新，推进精益生产、流程再造，强化自主知识产权，积极开拓全球市86420201920202021202220232024中微型传动系统精密注塑件精密模具及其他43210微型传动系统精密注塑件 精密模具及其他伺服系统与运动控制器等产品的研发、生产及销售。公司的产品种类丰富，包括产品的终端用户数量众多，规模不等，行业分布广泛，包含国内外8642020192020202120222023伺服系统及运动控制器210 伺服系统及运动控制器 就客户、共创共赢的经营理念，持续对标全球最优秀同行，以先进的运动控制技术和贴身的顾问式服务开展进口替代；同时“渠道为主+互补共赢”的三线协同营销体系初步成型，战略行业开拓团队和产品线团队以及各区域销售服务网络构建出公司营销协作大平台，通过引进优秀合作伙伴互补共赢，深耕细分行服务经验，逐步成长为“中国龙头、世界一流”的专业化运动控制集团。公司专业从及组合型解决方案，帮助客户构建出快速、精准、稳定、智能的运动控制设司产品以适用面广泛的通用型系列产品为主，极少数情况下也为大行业和大客供针对性定制产品。公司产品已经广泛应用于智能制造和智能服务领域的各86420201920202021202220232024H1控制技术类伺服系统类210控制技术类伺服系统类龙头企业，是直流电动推杆国家行业标准起草单位，为全球医疗康复、养老护理、分别位于新昌和慈溪，分别拥有自动化激光切割机，焊接机器人等，先进的智能化设备，和精益化生产管理使公司成为国内外企业的供应商。同时，公司建有省级企业研究院，并与上海交大等50201920202021202220232024H1线性驱动产品其他业务43210202020212022业装领军企业，“南山”牌精纺呢绒、“缔尔玛”牌职业装先后被国家工商总局认定为中国驰名商标。公司为精梳毛机织物单项冠军示范企业，“缔尔玛”牌职业装先后获中国纺织工业联合会认定的纺织技术创新示范企业，公司检测中心是中国国家认可委员会认可的实验室。公司凭借自身的科技实力与市场影响力，制定了纺织领域国家及行业技术标准。86420n精纺呢绒m服装.超高纤维类.其他业务210精纺呢绒服装超高纤维类其他业务境管理体系认证及ISO45001职业健不断将国内外先进的信息技术、管理方法及经验与实际生产相结合，使的市场竞争中始终保持在同行业内名列前茅，实现企业快速、稳定地发直致力于革基布传统工艺技术的改良，并积极响应国家绿色低碳循环发展的战略，坚持绿色制造和节能环保的生产模式，不断提升自身产能规模，降低单成可持续发展。公司是中国产业用纺织品行业协会常务理事单位，系国布行业龙头企业之一。252040 201920202021202220232024H1经编革基布纬编革基布其他10业，将感知传感器、智能终端、通讯技术、地理信息和云计算、大结合，打造汉威云，建立完整的物联网产业链，结合环保治理、价值为导向，为智慧城市、安全生产、环境保护、民生健康提供完善的解决方案。50201920202021202220232024H1.公用事业.传感器3210公用事业 传感器 料主要用于室内外实体广告宣传品打印；标签标识印刷材料主要用于日化产品、食品饮料、电子产品的标签标识印刷；电子级功能材料主要用于消费电子(包括手机、模块，并起到保护、导热、导电、绝缘、抗静化品牌经营，注重良好的品牌形象打造。经过十余年的市场开拓和品牌培育，公司“福莱森特”喷绘耗材被认定为“浙江名牌产品”，2015年公司被美国500强企业艾利集团授予“亚太地区最佳创新供应商”称号，此外公司还先后荣获“浙江省AA级守合秀企业”、“工业经济发展贡献奖”等荣誉，在业内享有较高的知名度和美誉度。50 201920202021202220232024H110用的新兴领域，作为较早进入该领域的领先企业，配方、产品设计、制造工艺等方面进行了自主创新全球知名新能源汽车品牌的电池电芯、电池模组、中得到了广泛使用。公司主要客户包括特斯拉、8765432109876543210210是中国轴承产业链经营领先者。公司主要生产精密汽车轴承、精密数控机床轴承、高速精密纺机轴承、轴连轴承和电机轴承等，主要出口美国、日本国家，汽车轴承配套于尼桑、现代等品牌汽车；轴承套圈稳定供应的汽车安全气囊气体发生器专用钢管填补亚洲空白。50