编辑丨刘 欢
2025年开年,人形机器人产业迎来小批量量产“元年”。
1月初,智元宣布量产下线1000台人形机器人;1月中旬,乐聚完成第100台全尺寸人形机器人的交付;优必选也披露其工业人形机器人Walker S1预计于今年第二季度具备规模化交付条件。
与此同时,一场关乎灵巧手的全新竞赛已拉开帷幕。
灵巧手市场迎来了一波密集的产品发布潮,有多家厂商发布了灵巧手产品。
主打高自由度、高性价比的国产灵巧手研发商
灵心巧手
于1月份全新
发布了其自主研发的Linker Hand灵巧手钛金版T10、T20
,售价分别为19999元和49999元。
魔法原子
也于2月20日
推出第一代自研灵巧手MagicHand S01
,单手拥有11个自由度,力分辨率达到0.1N,能完成捏起鸡蛋、拧瓶盖、双指操控精密零件等动作。
近期完成超亿元天使轮融资的
灵宝CASBOT
也向媒体透露,计划于2025年推出双足和轮式人形机器人整机产品,并搭载全新的灵巧手。
最近,也有媒体爆出,
宇树科技将建立自研“灵巧手”项目
,已高薪招聘 AI 算法、机械工程师人才。
去年以来,上市公司“兆威机电”披露将聚焦开发仿生机器人灵巧手产品,此后五个月时间,
兆威机电股价飙涨300%。
灵巧手,作为人形机器人核心零部件之一,正在迎来新的变革。在此关键节点,
亿欧从产业、技术两个层面剖析灵巧手发展现状。
一、灵巧手:人形机器人的交互核心与落地密钥
在机器人的世界里,
末端执行器是其与外界互动的“触手”,是完成任务的最后环节
,也是最关键的一步。而灵巧手,无疑是众多末端执行器中最具魅力的“明星”,它不仅代表着技术的高度,更承载着人类对机器人“手”的无限想象。
灵巧手的特殊之处主要体现在两个方面:
一是
灵巧手是
为满足多种任务需求
而研发的智能型通用机械手
,
具备高度的灵活性和复杂操作能力。
传统的末端执行器,像是夹爪、吸盘、喷嘴、焊枪,它们就像是机器人手中的“单一工具”,为特定任务而生,功能和场景都相对单一,大多只能完成简单的抓取或固定操作。
然而,灵巧手却完全不同。它的
设计灵感来源于人类手部
,具有多个关节和自由度,
能够模拟人类手指的骨骼和关节运动方式
,灵活地弯曲、伸展和转动
,实现对物体的多角度、全方位的抓取和操作。
最重要的是,它能像人手一样使用工具
,无论是拧开瓶盖、拿起鸡蛋,还是操控精密零件,都能轻松应对。
二是灵巧手具有高度集成化与智能化的特性,集成了电机驱动、减速器、传感器和材料科学等多领域复杂技术,技术壁垒极高
,也使其成为机器人领域中最具挑战性的部分之一。
人手
有21个自由度(含手腕为27个),是人类最为灵活复杂的器官之一,尽管重量仅占人体总重量的1/150,却
占据全身运动功能的54%。
魔法原子CEO吴长征认为,
灵巧手是机器人“拟人化”的关键
。
灵心巧手创始人周永也表示,灵巧手
是开启具身智能时代的钥匙。
灵巧手是机器人与外界交互时获得触觉反馈的关键,
其对于物体形状、大小、硬度、温度等信息的感知很大程度上影响着人形机器人的交互能力。
灵巧手不仅是人形机器人与外部环境交互的核心媒介,同时也是人形机器人落地关键密钥。
人形机器人的商业化落地是对其交互能力、技术成熟度、成本效益、应用场景适配性、安全可靠性以及法规伦理的综合考量,尤其需要在技术、成本和场景之间找到精准平衡点。
技术层面,
灵巧手需要高度集成传感器、驱动器和控制系统,同时还要轻量化、耐用且成本可控。
这些技术挑战如果解决不好,会限制机器人的整体性能和市场接受度。
同时,
灵巧手的成本也占到人形机器人整体成本的14%~18%
,在成本控制中其设计极为重要。
再者,从三指到五指,灵巧手的不同形态及集成技术水平直接影响着人形机器人的使用场景。
总的来看,灵巧手作为特殊的末端执行器在人形机器人系统中扮演着至关重要的角色,其发展水平直接决定了人形机器人的应用范围和性能表现。
二、触“手”可及:产业竞逐与技术突破的“黎明时刻”
既然灵巧手对于人形机器人发展如此重要,那么
产业层面,灵巧手进展到哪了?
从市场规模来看,灵巧手市场正迎来显著增长。
据亿欧智库预测,乐观情况下全球机器人灵巧手市场规模将在2027年达到52.5亿元,并
在2032年提升至1038亿元,年复合增长率为81.6%。
这一增长趋势也得到了行业从业者的认同。灵心巧手创始人周永在今年1月初的专访中提到,
业内普遍预计到2030年,人形机器人灵巧手的全球市场空间将达到568亿元。
目前,灵巧手主要应用在航空航天、医疗、智能制造及科研教育等领域。
如执行航天飞行器的舱外任务、仿生假肢和远程手术、拼装流水线上小尺寸零件等。未来随着人形机器人的进一步发展与应用,灵巧手的适用场景将更加多样化。
市场主体方面,目前在全球灵巧手市场中,国内外各具优势,展现出不同的发展态势。
具体来说,
国外灵巧手在技术创新和商业化应用走在前列,市场以技术创新和高端应用为主导,但价格相对昂贵。
如英国Shadow公司推出的Shadow Hand拥有24个自由度和20个可单独控制的自由度,并配备了先进的指端触觉传感器,目前售价在100~220万元人民币之间。
高昂的价格一直是灵巧手广泛普及的主要障碍,导致多数灵巧手产品仅限于科研实验室及高端制造使用。
与国外相比,得益于供应链相对完善,我国灵巧手发展具有较大的成本优势,性价比高、应用场景也相对广泛。
如因时机器人,其灵巧手产品在技术性能上与特斯拉相近,但价格仅为5万元人民币/只。智元机器人发布的远征A1所使用的灵巧手,拥有12个主动自由度和5个被动自由度,集成了视觉和触觉传感器,其成本预估在万元以内。
此外,近年来,政府侧陆续出台了多项政策,如《“机器人+”应用行动实施方案》《人形机器人创新发展指导意见》等。
政策方面的优势不仅推动了灵巧手技术的创新,还吸引了更多资本和企业进入该领域加速产业化进程。
目前海外具有代表性的灵巧手厂商包括特斯拉、SCHUNK、Shadow Robot、Clone Robotics等。
国内灵巧手领域的弄潮儿主要有三类:
一是人形机器人产业链上游零部件厂商,
如因时机器人、傲意科技、灵巧智能、灵心巧手、忆海原识、兆威机电等,
供应灵巧手产品但不供应本体
;
二是人形机器人本体厂商
,
有的开发并对外出售灵巧手产品,
如智元机器人、帕西尼、星动纪元等,
还有的只生产人形机器人本体,但灵巧手自研
,如灵宝CASBOT、魔法原子等;
三是高校与科研机构,
如中国科学院自动化研究所、哈尔滨工业大学、中国科技学技术大学以及腾讯Robotics X实验室机构,
专注于机器人领域的研究成果及产品开发。