編者按： 機(jī)器人能否真正「心靈手巧」，關(guān)鍵就在這最后一厘米——靈巧手。它集機(jī)械、傳感與 AI 技術(shù)之大成，突破了傳統(tǒng)夾爪的局限，正從工業(yè)工具進(jìn)化為更具自主性的「類人智能體」。具身智能熱潮下，靈巧手也走到了臺前。星河頻率特別策劃靈巧手系列文章，深入這場關(guān)于「觸覺」、「操控」與「創(chuàng)造」的技術(shù)革命核心。我們將不僅關(guān)注精巧關(guān)節(jié)背后的硬核科技，更將探討技術(shù)狂熱之下關(guān)于「能力邊界」與「人機(jī)共生」的深層思考。我們將與所有關(guān)注未來的同行者一起，共同探索那雙「靈巧之手」所能觸及的、人機(jī)協(xié)作的終極新邊界。在世界人形機(jī)器人運動會上沒露面的智元，卻在賽后正式開售了全系列產(chǎn)品。除了大家熟悉的人形機(jī)器人遠(yuǎn)征、靈犀、精靈三系列，四足機(jī)器人 D1 之外，選配專區(qū)里也出現(xiàn)了靈巧手的身影。其 OmniHand 系列靈巧手產(chǎn)品，分為靈動款、靈動觸覺款和專業(yè)款。前兩款的價格是 9800 元和 14800 元，靈動款 10 個主動自由度，專業(yè)款 12 個主動自由度，從配置和價格來看算是比較香的。這是少有的機(jī)器人整機(jī)廠商公開價格開售靈巧手，盡管宇樹、魔法原子、星動紀(jì)元等企業(yè)也有自研靈巧手，但并未像智元一樣明碼標(biāo)價，大多是因為價格和參數(shù)還不具備絕對性優(yōu)勢，后續(xù)產(chǎn)品維護(hù)也需要投入精力。除了展示公司實力，或許智元也不想只做機(jī)器人整機(jī)的生意。這也正是靈巧手領(lǐng)域激烈競爭與多元生態(tài)的縮影：玩家類型多樣、產(chǎn)品形態(tài)多元、商業(yè)模式分化。當(dāng)下，國內(nèi)靈巧手市場已匯聚三路主要玩家，并演化出六派差異化打法。
三路玩家占據(jù)靈巧手市場當(dāng)下，國內(nèi)靈巧手如雨后春筍般涌入具身智能這片藍(lán)海。據(jù) QYResearch 統(tǒng)計，2024 年中國靈巧手規(guī)模達(dá)到了 2.55 億美元，預(yù)計 2031 年中國靈巧手規(guī)模將達(dá)到 37.39 億美元，年復(fù)合增長率達(dá) 41.6%。而國內(nèi)靈巧手市場已形成三路主要玩家，競逐這片百億級市場。第一路玩家深耕垂直專業(yè)化賽道。它們多以靈巧手本體、電動夾爪或伺服電缸等核心零部件起家，目前專注于本體研發(fā)，不涉足機(jī)器人整機(jī)制造。專注垂直領(lǐng)域賦予其產(chǎn)品迭代更快、種類更豐富、細(xì)節(jié)設(shè)計更靈活的優(yōu)勢，例如支持觸覺/視觸傳感器選配及定制化服務(wù)。目前國內(nèi)靈巧手出貨主要依靠這類玩家支撐，代表企業(yè)包括因時機(jī)器人、靈心巧手、傲意科技、靈巧智能、強(qiáng)腦科技。這些垂直廠商推出了多項行業(yè)標(biāo)桿產(chǎn)品，例如自由度最高的靈心巧手 Linker Hand 科研版，擁有 42 個自由度；重量最輕的，強(qiáng)腦科技 Revo 2，單手 383g；售價最便宜的，慧靈科技 eHand-6，2999 元；使用壽命超百萬次的，因時 FTP 系列、大寰 DH-5-6 靈巧手。第二路玩家選擇「手+本體」的全棧式路線。其中大多數(shù)是機(jī)器人整機(jī)廠商，例如宇樹科技、智元機(jī)器人、星動紀(jì)元、優(yōu)必選、魔法原子等，它們從整機(jī)系統(tǒng)出發(fā)，將靈巧手作為其中的重要組成部分進(jìn)行研發(fā)與集成。此外，也有像戴盟機(jī)器人、帕西尼感知等以觸覺傳感器為核心技術(shù)，打造「核心傳感器-靈巧手-機(jī)器人本體」產(chǎn)品矩陣的玩家。它們的優(yōu)勢是系統(tǒng)一體化，能把手與臂、感知、調(diào)度打成閉環(huán)，優(yōu)化整體性能與用戶體驗；同時更容易把靈巧手做成自家機(jī)器人的「標(biāo)配」，提供端到端的項目落地服務(wù)。例如，優(yōu)必選自研靈巧手采用雙目視覺+陣列觸覺，應(yīng)用于 Walker S2 機(jī)器人，有效提升了工業(yè)場景生產(chǎn)效率；星動紀(jì)元的 XHand 1 不僅在其 Q5、L7 機(jī)器人上勝任多任務(wù)，在海外實驗室也獲得良好口碑。第三路玩家屬于跨界入局者。它們原有業(yè)務(wù)不直接生產(chǎn)靈巧手，但擁有機(jī)器人精密零部件或伺服電機(jī)制造等相關(guān)背景，代表企業(yè)有兆威機(jī)電、速騰聚創(chuàng)、雷賽智能、江蘇雷利等。這類玩家自帶制造、供應(yīng)鏈與成本控制能力，依托公司資源傾斜，具備充足資金和資源整合優(yōu)勢，能較快切入工業(yè)化場景應(yīng)用。然而，多數(shù)公司缺乏先發(fā)優(yōu)勢，在軟件、感知與控制算法等靈巧手核心領(lǐng)域存在短板。這其中，像兆威機(jī)電在今年 7 月發(fā)布了新一代靈巧手 ZWHAND，雷賽智能也在今年 3 月和 6 月分別推出 DH116、DH2015 兩款靈巧手，速騰聚創(chuàng)也在今年年初發(fā)布了第二代靈巧手 Papert 2.0。
六派打法：多元商業(yè)化競爭圖景當(dāng)下靈巧手的技術(shù)路線尚未收斂，無論是在傳動方式上選用直驅(qū)、連桿還是腱繩尚未統(tǒng)一，還是在產(chǎn)品的自由度上選擇多或者少也沒有定論，甚至靈巧手該選用三指、四指、五指都也沒有完全形成共識。技術(shù)路線未定，商業(yè)模式選擇成為企業(yè)生存關(guān)鍵，三路玩家已分化出六種差異化打法。第一派是專業(yè)派，專注供應(yīng)機(jī)器人手。這類玩家將精力集中在靈巧手的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售上，將其做成可替換的模組，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展與快速集成。目標(biāo)客戶通常是機(jī)器人整機(jī)廠、自動化系統(tǒng)集成商以及有定制化需求的公司。這一派別的典型代表是靈心巧手，目前其 Linker Hand 系列產(chǎn)品月銷量已超千臺，其高自由度靈巧手占據(jù)全球高自由度靈巧手市場份額 80%，預(yù)計今年整體出貨量超 5000 臺。第二派是融合派，兼顧醫(yī)療與機(jī)器人領(lǐng)域。業(yè)務(wù)涵蓋仿生手與靈巧手，前者側(cè)重腦肌電技術(shù)，后者依托機(jī)器人技術(shù)。這一派的代表是傲意科技和強(qiáng)腦科技，從仿生手起家，拓展靈巧手作為第二增長曲線。仿生手和靈巧手共享部分底層技術(shù)，有天然的技術(shù)外溢優(yōu)勢。無疑這兩家公司都找到了兩個有前景的方向——醫(yī)療和具身智能，靈巧手既是增量市場的撬動點，同時也能為仿生手技術(shù)提供資金反哺。此外，像靈巧智能也在 2024 年底打通腦機(jī)接口鏈路，拓展醫(yī)療領(lǐng)域。圖左為傲意科技 ROH-AP001，圖右為強(qiáng)腦科技 Revo 2第三派則是服務(wù)自家本體的配套派，這是全棧式廠商常見的業(yè)務(wù)模式，像國內(nèi)的宇樹、智元，國外的特斯拉 Optimus、Figure AI 采用的都是這種思路。其中 Optimus 的第三代靈巧手，更是把類人手級別的高自由度和「連桿+腱繩」多級傳動方案給帶火。這種為自家本體配套的模式，不僅是出于產(chǎn)品的兼容性和穩(wěn)定性，同時也利于快速響應(yīng)并解決問題，提升產(chǎn)品的研發(fā)效率與質(zhì)量。第四派是全產(chǎn)業(yè)鏈派，核心零部件與整機(jī)并重。這類公司不僅生產(chǎn)靈巧手的核心零部件如電機(jī)、傳感器等供應(yīng)市場，也基于這些零部件生產(chǎn)完整的靈巧手產(chǎn)品，通過全產(chǎn)業(yè)鏈布局，提升企業(yè)的盈利能力與市場競爭力。這其中的代表有因時機(jī)器人，其同時供應(yīng)靈巧手和微型伺服電缸，目前微型伺服電缸累計出貨超萬臺，靈巧手在今年上半年銷量過 4000 臺，穩(wěn)居國內(nèi)靈巧手出貨榜首，目標(biāo)今年達(dá)萬臺。第五派覆蓋了傳統(tǒng)與先進(jìn)的全產(chǎn)品線，即同時布局電動夾爪和靈巧手。具有工業(yè)自動化背景的企業(yè)如大寰機(jī)器人、鈞舵機(jī)器人、慧靈科技采用這種打法。它們憑借在電動夾爪市場的基礎(chǔ)，逐步延伸至靈巧手領(lǐng)域，通過豐富的產(chǎn)品線滿足不同客戶對抓取功能的多樣化需求。像大寰機(jī)器人，目前在電動執(zhí)行器領(lǐng)域做到了國內(nèi)銷量第一，其在剛過去的 WRC 上發(fā)布了第二代觸覺靈巧手 DH-5-6。最后一派是算法主導(dǎo)的軟硬一體派，即提供「硬件+算法+模型+應(yīng)用案例」一體化服務(wù)。算法作為「手的大腦」，能根據(jù)傳感器獲取的環(huán)境信息與操作指令，計算運動參數(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)抓取操作。目前，靈初智能和中科硅紀(jì)是代表玩家。靈初智能的靈巧手 Psi H1 是業(yè)內(nèi)唯一自帶深度耦合操作算法的靈巧手；中科硅紀(jì)在 WRC 上展示的多款智能靈巧手與具身智能整機(jī)，展現(xiàn)了將機(jī)械手的物理能力與大模型、多模態(tài)感知算法結(jié)合的路徑。靈巧手從實驗室走向市場，不僅是參數(shù)競賽，更是比誰能更快解決商業(yè)化落地的核心挑戰(zhàn)。從產(chǎn)品生態(tài)看，任何一家廠商都需要建立完備產(chǎn)品矩陣，打造覆蓋全需求的產(chǎn)品生態(tài)，以應(yīng)對多樣化市場需求。第一是要產(chǎn)品自由度設(shè)計覆蓋低到高全譜系，以滿足中小企業(yè)、科研教育、高端制造等不同領(lǐng)域需求，形成差異化競爭力。例如，6 自由度可滿足基礎(chǔ)搬運，主打低成本與高可靠性；15 以上自由度則勝任精密裝配，兼顧可靠與靈活。第二是在傳動方案上關(guān)注腱繩方案，目前是電機(jī)直驅(qū)、連桿傳動、腱繩傳動三種方案并存，且這一局面將持續(xù)較長時間。現(xiàn)在大多廠商選擇的還是連桿方案，但是向腱繩方向探索是一條必經(jīng)之路。腱繩方案在理論上和實踐上最有可能打破靈巧手「不可能三角」。今年 WRC 上展出的賽博格機(jī)器人 Cyborg-H01、曦諾未來 Xynova Flex 1 都采用了腱繩方案；剛發(fā)售連桿方案產(chǎn)品的智元，也在月初公開了腱繩靈巧手專利。這都從側(cè)面印證腱繩正成為新趨勢。除此之外，降本且提升量產(chǎn)能力也是各家廠商需要跨越的大山。目前市面上的靈巧手，尤其是帶觸覺傳感器的，大多售價都在 3 萬以上，而市場期望則希望其成本來到萬元內(nèi)。這就需要從材料到生產(chǎn)工藝全鏈路來解決降本的問題。首先推動傳感器和驅(qū)動器國產(chǎn)化與量產(chǎn)化；其次，依靠成熟模具和工藝保證柔性材料穩(wěn)定性與一致性，穩(wěn)定良品率；最后，通過模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，減少靈巧手復(fù)雜結(jié)構(gòu)帶來的裝配人力和時間消耗。同時，可量產(chǎn)能力也至關(guān)重要。這不僅代表樣機(jī)能走出實驗室，也是對供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制的考驗。相應(yīng)的，規(guī)模化也會帶來降本和提升市場信任度的「滾雪球效應(yīng)」。而實現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)與軟硬件耦合則是每家廠商的大考。靈巧手的核心價值不止在「機(jī)械結(jié)構(gòu)」，更在「能否完成復(fù)雜任務(wù)」，復(fù)雜任務(wù)代表著面對未知物體、復(fù)雜環(huán)境、動態(tài)交互的不確定性。解決這些問題的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)，真實世界中的抓取數(shù)據(jù)、接觸力數(shù)據(jù)、失敗與成功案例數(shù)據(jù)。只有在足夠多的數(shù)據(jù)支持下，算法才能泛化，靈巧手才能「越用越聰明」。而要形成數(shù)據(jù)閉環(huán)，需要三個環(huán)節(jié)：
- 數(shù)據(jù)采集：部署實際場景，持續(xù)收集傳感與控制數(shù)據(jù)
- 數(shù)據(jù)訓(xùn)練與建模：利用機(jī)器學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等方法建模
- 反哺硬件：通過軟件更新，讓已有硬件獲得新的抓取能力
數(shù)據(jù)閉環(huán)的另一個前提是軟硬件高度耦合。靈巧手的算法并不能「云端通用」，它必須與具體的傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動方式匹配。如果軟硬件之間缺乏深度適配，算法再強(qiáng)也難以發(fā)揮。除了上面三點，還有一道隱性難題就是可靠性與可維護(hù)性。在真實的工業(yè)環(huán)境中，靈巧手要面對的是高頻、長時間的重復(fù)任務(wù)，所以平均無故障時間、維護(hù)成本、備件替換周期也都至關(guān)重要。誰能在可靠性上率先突破，誰就能獲得最先商業(yè)化的機(jī)會。這一點在電動夾爪廠商的經(jīng)驗中已經(jīng)得到驗證，它們能迅速進(jìn)入市場，不是因為「最先進(jìn)」，而是因為「最穩(wěn)定」。靈巧手的魅力，來自它既是技術(shù)的前沿，又是深刻影響機(jī)器人商業(yè)化落地的實用部件。任何單一維度的優(yōu)勢都不足以決定最終勝負(fù)，真正的贏家往往是那些能把產(chǎn)品工程化、商業(yè)化以及生態(tài)化三件事同時做好的人。
