機器人靈巧手行業專題報告：功能完備性與成本的博弈.pdf

機器人靈巧手行業專題報告：功能完備性與成本的博弈。特斯拉 Gen2 靈巧手性能提升，是未來持續迭代方向。根據特斯拉 23 年 12 月公布的視頻，二代人形機器人產品單手具有 11 個自由度，運 動的速度和抓取性能大幅提升，每一個指節均配有觸覺傳感器，可完成 雙指捏起并傳遞雞蛋等復雜動作，其中的亮點包括：（1）精準力控：力 控恰到好處，雙指捏起但不捏碎雞蛋；（2）腦手協同：靈巧手可以精準 完成大腦下達的命令并實時反饋連貫完成動作。

功能與成本的博弈，自上而下從應用場景選擇合適的靈巧手。馬斯克 提出靈巧手需要實現“穿針引線”的功能，同時提出了對于量產的成本 要求，由此引出了靈巧手方案選擇上的核心矛盾——功能完備性與成 本之間的取舍。根據 robots guide、小米技術資料，目前 Shadow Hand 靈巧手售價 5-9 萬英鎊、DLR-HIT II 售價 90 萬元，該類靈巧手精度、 成本都較高，主要應用于航空航天、核能工業、生物醫藥等高精尖領 域。我們認為，人形機器人的定位在于通用性，應用于傳統的工業、家 庭場景中，而非如工業/協作機器人一樣成為各個領域的“專家”，更強 調交互性而非極致的精度。

人形機器人靈巧手執行器數量仍可增加，零部件優化空間傳感>傳動> 驅動。靈巧手硬件成本可拆分為量和價的邏輯。（1）量的邏輯：靈巧手 關節數量越多，可實現的抓取方式越豐富；其中主動驅動關節占比高， 則可以獨立控制的自由度越高，靈活性越優，特斯拉一代靈巧手產品采 用 6 個主動自由度，執行器數量仍有提升空間。（2）價的邏輯：①驅 動：人形機器人微型電機的可改進余地不大，目前以空心杯電機為主， 核心是定制化開發；②傳動：連桿的強力抓取和剛性更適配于工業搬運 等，繩驅的靈活和順從性更適用于家庭生活等，二者技術成熟且可兼容 絕大多數通用場景；③傳感：外傳感器（如觸覺、力傳感器）可增加交 互能力，內傳感器可通過反饋補齊傳動在精度、力控上的短板，未來人 形機器人在傳感層的能力邊界與協作靈巧手基本相當，對比 Shadow Hand 靈巧手具有 100+傳感器，靈巧手傳感器的優化將是大方向。