机器人行业深度报告-灵巧手：机器人对外交互的核心硬件模块，新变化孕育新机会

行 业 研 究 2025.02.18 1 敬 请 关 注 文 后 特 别 声 明 与 免 责 条 款 机 器 人 行 业 深 度 报 告 灵巧手：机器人对外交互的核心硬件模块，新变化孕育新机会 分析师 李鲁靖 登记编号：S1220523090002 王昊哲 登记编号：S1220524120003 联系人 乐智华 行 业 评 级 : 推 荐 行 业 信 息 上市公司总家数 22 总股本(亿股) 129.53 销售收入(亿元) 453.66 利润总额(亿元) 3.98 行业平均 PE 198.83 平均股价(元) 38.41 行 业 相 对 指 数 表 现 数据来源：wind 方正证券研究所 相 关 研 究 灵巧手是人形机器人的重要硬件模块，集成化、多自由度发展，或随人形机器人产业落地打开百亿市场。灵巧手是人形机器人的末端执行器、对外交互的重要窗口，其硬件模块包括驱动系统、传动系统及感知系统。类似人手的灵巧手架构更适应人类生活/工作环境，在数据易得性、环境适应性等方面更具优势。灵巧手诞生自 20 世纪 70 年代，回顾其发展历程，其发展趋势是在小体积/重量、低成本、耐用可靠的边界条件下追求【灵活性、抓握力、精度】的提升。特斯拉 Gen3 灵巧手自由度翻倍至 22，预计或采用【电机+丝杠】或【电机+减速器+丝杠】方案。经测算，在百万台销量下，灵巧手市场空间将达近 430 亿元。 驱动系统：电驱方案为主流，空心杯电机及无刷有齿槽电机或为主要选择。驱动系统是力量之源，在驱动结构、放置方式、方案选型等方面均存在不同技术路线，结合性能和成本等方面的权衡，产业端基本采用欠驱动下的电机方案。落实到电机选型上，可选方案包括直流无刷电机、空心杯电机及无框力矩电机。空心杯具有响应迅速、转换效率高等优势，是灵巧手的优质选择。而从边际上，特斯拉通过将执行器放置于前臂，无刷电机的体积劣势得到缓解，凭借成本优势，其用量或显著提升。 传动系统：腱绳广泛应用，微型丝杠/微型谐波减速器等新方案产业提速。传动系统传导来自驱动系统的运动和力，对灵巧手抓取稳定性、精度、灵活性有重要作用。其存在较大路线分歧，我们认为腱绳方案凭借远距传动、灵活柔性等优势，在多自由度趋势下或被广泛采用，其寿命、负载等方面的劣势有望随材料端优化而缓解。微型丝杠、微型谐波减速器为新兴传动结构，在精度、承载力等方面各具优势，随产业成熟推动降本后或广泛应用，五洲新春、绿的谐波等国内企业正积极入局研发。 感知系统：智能化的重要基础，产业发展步入快车道。感知系统按照感知区域可分为内部/外部传感器，前者感知手部自身状态，包括力矩/位置/弯曲传感器，后者感知外界环境，包括接近觉/触觉传感器。一维力传感器多用于手指关节处，技术相对成熟。六维力传感器用于手腕、脚踝处，可为机器人提供更精准的力感信息，提升其柔顺控制水平，国内如柯力传感、东华测试等公司积极推进研发及送样进程。柔性触觉传感器具备良好的延展性及柔韧性，或应用于手指及掌部，国内企业及院校积极推进产业提速。 投资建议：2025 年为人形机器人量产元年，远期空间广阔。灵巧手是人形机器人对外交互的重要硬件模块，兼具高价值量及高壁垒，其性能提升是人形机器人迭代升级的重要方向，未来不乏新方案、新进展。建议关注：电机：鸣志电器、兆威机电、雷赛智能、鼎智科技、拓邦股份、伟创电气、禾川科技、步科股份；减速器：绿的谐波、双环传动、斯菱股份、中大力德、豪能股份、国茂股份；丝杠：恒立液压、北特科技、贝斯特、五洲新春、震裕科技、双林股份；腱绳：大业股份；传感器：柯力传感、东华测试、华依科技、安培龙、敏芯股份、华培动力、汉威科技。 风险提示：人形机器人终端应用落地不及预期、人形机器人核心部件降本进程不及预期、机器人大小脑训练进程不及预期。 方 正 证 券 研 究 所 证 券 研 究 报 告 -17%4%25%46%67%88%24/2/1824/5/124/7/13 24/9/24 24/12/6 25/2/17机器人沪深300机器人 行业深度报告 2 敬 请 关 注 文 后 特 别 声 明 与 免 责 条 款 s 正文目录 1 灵巧手是“五脏俱全”的独立硬件模块，追求一定边界条件下的灵巧、力量、精度的提升 .................. 4 1.1 灵巧手是人形机器人对外交互的重要窗口，包含驱动/传动/感知三大细分模块 ..................... 4 1.2 灵巧手在一定边界条件下追求“灵巧性、抓握力、精度”的提升 ................................. 4 1.3 特斯拉方案演进：增加自由度与传感单元是趋势，最新款灵巧手自由度与人手基本相当 ............. 5 2 驱动系统：电驱方案为主流，空心杯电机及无刷有齿槽电机或为主要选择 ............................... 10 2.1 驱动结构：可分为全驱动/欠驱动结构，欠驱动方案应用更广泛 ................................. 10 2.2 放置方式：外置、混合置或为短期优解 ...................................................... 11 2.3 方案选型：电机驱动更契合灵巧手的需求，为当前主流方案 .................................... 12 2.4 电机选择：可选方案包括直流无刷电机、空心杯电机及无框力矩电机 ............................ 13 3 传动系统：腱绳为主流方案，微型丝杠、微型谐波产业进程提速 ....................................... 14 3.1 齿轮/连杆传动：传统的传动方案，存在重量/体积大等问题 .................................... 15 3.2 腱绳传动：多自由度趋势下的必然选择，有望随材料性能提升而广泛应用 ........................ 16 3.3 丝杠/减速器传动：手部传动新方向，产业进程持续推进 ....................................... 19 4 感知系统：灵巧手智能化的重要基础，产业发展迈入快车道 ........................................... 21 4.1 力传感器：技术逐步走向成熟，多用于指尖、腕部等 .......................................... 22 4.2 触觉传感器：已有少量应用，产业进程迈入快车道 ............................................ 24 5 投资建议： ..................................................................................... 24 6 风