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人形机器人 “最后一厘米”,被中国玩家撕开缺口

来源:盖世汽车 2025-09-17 07:00:25
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(原标题:人形机器人 “最后一厘米”,被中国玩家撕开缺口)

人形机器人从实验室跑向工厂、家庭的路上,卡壳的往往不是“会不会走”,而是“能不能抓”——作为机器人“神经末梢”的灵巧手,不仅占了整机成本的1/5,更直接决定了机器能不能抓鸡蛋、握稳杯子、拧开瓶盖,甚至进行微创手术。这只融合了精密机械、柔性电子和AI的“手”,才是机器人产业化的真正“最后一厘米”。

如今,随着人形机器人热潮升温,灵巧手产业也站到了规模化爆发的关口。但高通用和低成本怎么平衡?该优先模仿人手的功能还是外形?这些问题,正让这个新兴赛道变得热闹又复杂。而中国玩家,已经在这场较量中拿出了不一样的答案。

国产灵巧手快速崛起

灵巧手对机器人的意义,就像双手对人的意义——一只好用的灵巧手,不止能完成握手、抓物这样的基础操作,还能钻进精密仪器里拧动微型螺丝,甚至在手术台上帮医生夹起比头发丝还细的缝合线。

但在这个领域,全球市场曾长期是“国外领跑、国内追赶”,而现在中国玩家已经把差距拉成了“价格鸿沟”。

图片来源:特斯拉

国外企业由于起步较早,技术整体相对成熟。以特斯拉的Optimus机器人为例,其灵巧手技术在短短几年内经历了多次迭代,灵巧手自由度从Gen1的11个已经堆到了Gen3的22个,并且驱动、传动、感知全升级;英国ShadowRobot的灵巧手自由度甚至直接拉到24个。

但这些“尖子生”也有个头痛的问题:灵巧手不仅价格贵到离谱,还难等。英国Shadow、德国SCHUNK的灵巧手,售价普遍超10万美元,想拿到货还得等6-12个月——这根本没法大规模普及。

反观国内,借着人形机器人的东风,加上完整的产业链和庞大的市场需求,灵巧手企业已经从“跟跑”追到了“并跑”,甚至部分领域“领跑”。据相关统计数据显示,截至2025年7月,中国灵巧手企业已经超过60家,直接拿下全球市场的半壁江山。而且这些玩家还分了不同路线,各有各的“杀招”。

按照企业背景和业务模式差异,国内灵巧手玩家大致可以分为三类:第一,专攻灵巧手的“垂直新势力”,比如因时机器人、灵心巧手、灵巧智能等,硬是把国外的“奢侈品”做成了“工业品”。

图片来源: 因时机器人

作为国内较早实现五指灵巧手商业化量产的企业之一,因时机器人的RH56DFX系列灵巧手采用了连杆传动,具有12个主动自由度,定位精度高达0.2mm,重量仅为540g,在科研和工业领域已经得到了广泛应用。

据官方公布数据,2023年因时机器人仿人五指灵巧手累计销量就已突破千台,2024年在人形机器人热潮推动下,该公司灵巧手销售了近2000台,今年上半年进一步超过4000台。

灵心巧手则靠“高自由度+低价格”打市场。该公司的LinkerHand灵巧手产品已经覆盖多种产品序列,其中L10、L20、L30三款高自由度高性能灵巧手覆盖连杆、线驱、直驱等多种驱动方式,自由度均在20个及以上,但售价相较于海外厂家大幅降低——灵心巧手LinkerHand L10和L20售价分别是19999元和49999元。

据灵心巧手联合创始人兼首席AI架构师苏洋此前透露,目前灵心巧手的灵巧手等产品月销量已达千台,在中国市场占比超过80%,全球市场占有率已接近50%。

第二,做整机顺带自研灵巧手的“本体派”,代表企业是智元和宇树科技,这类企业主要以人形机器人整机研发为核心,将灵巧手作为机器人本体的关键组成部分进行自研,毕竟“自己的手配自己的胳膊”,才能做到“想抓就抓、想握就握”的默契。

8月中旬,智元机器人正式发布OmniHand2025系列灵巧手,包括面向交互服务的“灵动款”和专注专业作业的“专业款”,其中灵动版具备16个自由度,指导价1.48万元,灵动触觉款首发线上价同为1.48万元,原价1.98万元,专业款具备19个自由度。

宇树科技的Dex5-1P灵巧手则采用齿轮传动,拥有20个自由度,在保持高灵活性的同时,实现了较高的负载能力,垂直方向抓握力达3.5kg,水平方向达4.5kg。

值得关注的是,对于智元和宇树而言,自研灵巧手除了可以更好地根据整机需求进行定制化开发,实现手与臂、手与整机之间的深度协同与优化,提升机器人整体性能,还能够更好地控制成本。

第三,从其他领域跨界而来的企业,如速腾聚创、兆威机电、雷赛智能等,原本做的是激光雷达、微型传动,现在跨界做灵巧手,反而把老本行的优势带了进来,成了“斜杠选手”。

作为激光雷达领域的头部玩家,速腾聚创早在2024年就发布了第一代灵巧手,今年初该公司正式推出第二代灵巧手Papert2.0。据了解,Papert2.0具有20个自由度,在指尖、指腹和手掌上共有15组力传感器,能负载5公斤,执行复杂的操作,该款产品预计今年内量产。

图片来源:速腾聚创

整体来看,当前国内灵巧手正呈现自由度持续提升、成本快速下降两大趋势。

在自由度方面,早期灵巧手通常在6个左右,现阶段主流产品已普遍提升至12-20个自由度,越来越接近人手自由度数量——人手的自由度在21—27个之间(具体取决于计算范围不同)。

而在成本方面,相较于海外动辄几十万、上百万,国内灵巧手成本已经显著下降。接下来,随着相关技术快速成熟和产业链不断完善,灵巧手的成本有望进一步下降。

灵巧智能创始人兼CEO周晨此前就公开表示,未来2-3年,将把高自由度灵巧手的成本降至万元级,让技术普惠更多行业。

灵心巧手联合创始人苏洋甚至直言,该公司有能力将灵巧手价格进一步降低,预计三年内可将价格降至500元以下,甚至一年内实现。

大规模量产仍需多重博弈

在特斯拉人形机器人Optimus的开发过程中,特斯拉CEO马斯克曾坦言,灵巧手的研发难度和工程量可能占到整机开发的一半。

这句话背后,藏着灵巧手从实验室走向量产的大难题:想做出高通用性的工业级灵巧手,不仅要把精密机械、力控算法、多模态感知这些技术捏合到一起,还得在“灵活性、负载能力、成本控制”三者之间找到平衡点——这是所有厂商都绕不开的坎。

对于机器人而言,追求更高的灵活性,通常意味着需要增加灵巧手的自由度,这也是为什么当前主流玩家都在纷纷发力高自由度的灵巧手。

然而,自由度的提升并非没有代价,而是往往伴随着高成本、高故障率与高重量而来。

首先,每个自由度都需要一个独立的驱动单元,这直接导致了成本的线性增加。其次,更多的电机和传动部件,也意味着更高的系统复杂性和潜在的故障点,这会一定程度降低产品的可靠性。再者,电机、减速器等部件本身具有一定的重量,将它们集成在手掌或手指内部,会显著增加灵巧手自身的重量,进而影响了机器人的动态响应速度和操作精度。

所以不是自由度越高越好,而是要在“更灵活”和“更便宜、更轻、更可靠”之间做取舍。

灵巧手的负载能力和灵活性,也是设计过程中的一对矛盾体。为了实现高负载,通常需要采用更强大的电机和更坚固的传动结构,例如连杆传动。然而,这些刚性传动部件往往自重较大,会限制手指的运动范围和灵活性。

相反,为了实现高灵活性,例如模仿人手的柔软抓取,腱绳传动等柔性传动方式更为适用。但腱绳传动在负载能力上又通常不如刚性传动,且存在磨损和精度问题。因此,在设计灵巧手时,需要根据具体的应用场景,在负载能力和灵活性之间做出选择。例如,用于工业搬运的灵巧手可能更侧重于负载能力,而用于医疗手术的灵巧手则对灵活性有更高的要求。

所以灵巧手设计根本不是“一刀切”,得看场景:工业搬运要的是“能扛重”,医疗手术要的是“够灵活”。

图片来源:灵巧智能

这又延伸出了另一个问题:在灵巧手的形态上,三指和五指,究竟哪种方案才是机器人,特别是人形机器人的最优解。目前来看,这个问题也还没有形成统一的共识,因为这几种方案本身各有优劣,适用于不同的任务。

在工业自动化领域,由于许多任务相对单一,例如抓取、放置、装配等,对灵巧手的灵活性要求不高,但对稳定性、速度和成本有严格要求。在这种情况下,业界普遍认为二指夹爪或三指灵巧手往往是更优的选择,因为它们不仅结构简单,控制方便,成本低廉,且可靠性高。

而五指灵巧手,则在通用性和灵活性上更具优势,更适合在复杂且非结构化的环境下,进行高价值的精细操作与装配。特别是随着人形机器人技术的进步,目前普遍认为,灵巧手有望成为最终解决方案。

不过,五指灵巧手固然是机器人领域的“皇冠上的明珠”,不可否认这种产品形态的设计和控制也更为复杂,成本更高。如果只是为了在外观上模仿了人手,但自由度有限,在很多场景里,一些低自由度的五指灵巧手可能会存在部分手指“闲置”的情况,实际表现还不如三指灵巧手。

强脑科技的新一代仿生灵巧手Revo2只有11个自由度,谈及这一设计背后的逻辑,该公司相关负责人就表示,“我们也能做自由度更高的灵巧手,但带来的副作用就是成本更高、故障率更高、重量更高。我们之所以做这样的一种自由度设计,是基于我们的用户反馈,它能完成90%以上人手的活动,而且成本能cosdown到2万元的门槛,我们觉得这是一个高性价比的东西。”

灵巧智能CTO朱豪华甚至直言,当前市面上大量所谓的“五指灵巧手”,其实只是看起来像五指,本质上仍是在复现三指甚至两指的功能。

下一步:更轻、更灵活、更智能

随着人形机器人产业加速,灵巧手的技术路线不再是“百花齐放”,而是慢慢收敛到几个明确的方向——让灵巧手更轻、更灵活、更智能,从“能抓东西”变成“能精细抓东西”。

图片来源:强脑科技

对于机器人而言,轻量化机械手臂意味着更小的惯性、更快的响应速度和更低的能耗,这对于提升机器人的整体性能至关重要。当前,行业主流灵巧手方案普遍将单手重量控制在1kg以内,部分玩家的新一代产品甚至做到了400g以内。

比如强脑科技的新一代灵巧手产品BrainCo仿生灵巧手Revo2,长度仅有16cm,与人类女性的手类似,但整只手仅383g,重量相当于6个鸡蛋。虽然体积小、重量轻,但Revo2的握力却高达50N,承载达20KG。

灵心巧手的LinkerHandO6,基于小型化、轻量化设计,在尺寸接近女性手部的同时仅重370g,其后LinkerHandO6多处采用新型航空铝材料,但负载却可以达30kg以上。

从这里也可以看出,轻量化材料的使用是实现灵巧手减重的重要途径之一。其他灵巧手常用的轻量化材料还包括镁合金、碳纤维复合材料、工程塑料等。其中PEEK材料由于在绝缘性、耐化学性等方面均优于普通金属,正被逐渐认为是实现机器人轻量化的核心解决方案。

更灵活则意味着更高的自由度,这是实现精细操作的基础。当前,主流灵巧手的自由度数量正在从6-11个,向12-20个甚至更高迈进。特斯拉OptimusGen3的自由度达到了22个,智元的OmniHand2025专业款为19个,灵心巧手LinkerHandL30的总自由度甚至达到了25个,这些都代表了当前行业的高水平。

除了提升自由度,传动系统的升级,也为灵巧手的性能优化提供了坚实基础。

目前,腱绳传动和连杆传动是两种主流方案。腱绳传动能够实现远距离动力传输,为手指留出更多空间,且重量轻,但存在磨损和精度问题。连杆传动刚度高、负载大,但结构复杂、重量较大。未来,复合传动方案有望成为主流,例如特斯拉OptimusGen3,就创新性地采用了“丝杠+腱绳”结构。华龙证券认为,在特斯拉的引领下,“丝杠+腱绳”复合传动方案有望成为主流。

图片来源:因时机器人

还有感知能力的持续进化,同样是灵巧手下一阶段的升级重点。

以前灵巧手大多只有力觉感知,比如知道“抓了东西”,但不知道抓的是什么、力度够不够。现在正往“触觉+视觉”的多模态感知发展,尤其是触觉传感器,快成标配了——就像给灵巧手装了“指尖触觉”,能感知力度、温度、纹理。而且趋势是从“只在指尖装传感器”,变成全手覆盖阵列式触觉传感器的“电子皮肤”,让整个手都有“触感”。

这种全手电子皮肤能够提供更丰富、更细腻的触觉信息,使灵巧手能够感知物体的形状、纹理、硬度、温度等,从而实现更智能的抓取和操作。例如灵心巧手最新发布的LinkerHandL20,在全掌16个区域分布了超过1500个物理像素点,可实现亚毫米级感知。

结语

从实验室里的精密演示,到工厂里的批量作业,灵巧手产业正在完成从“技术突破”到“商业验证”的关键一跃。而中国企业,正靠着“高自由度+低成本”的双重优势,在全球竞争中快速突围。

未来的灵巧手竞争,不再是比“谁的自由度更高”“谁的负载更大”,而是比“谁更适配场景”:工业场景要“稳定可靠+成本可控”,家庭服务要“安全柔性+能做多种家务”,医疗领域要“精密微创+力控精准”。

当20+自由度的灵巧手成本降到万元级,当多模态感知能让它精准做到“捏薯片不碎、握电钻不掉”,灵巧手才算真的补上了人形机器人的“最后一块拼图”。

终有一天,我们会习惯机器人用灵活的“手”帮我们递东西、做家务、甚至辅助手术——而那时候,我们会想起,这场改变的起点,就是现在这群中国玩家,用千元级的灵巧手,撕开了产业化的缺口。

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