2025年是人形机器人量产元年，灵巧手作为人形机器人的核心零部件，在成本方面占据较大比重，同时灵巧手向着高自由度和高感知能力的方向逐步拓展也有望持续增加人形机器人应用功能。本篇报告重点拆解灵巧手技术以及产业应用情况。
为什么灵巧手是核心零部件
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什么是灵巧手？
Dexterous Robot Hand
机器人灵巧手（Dexterous Robot Hand）是一种仿生型机器人末端执行器，以人类手部骨骼、关节与运动机理为设计原型，通过多自由度驱动、多模态传感与智能控制技术，实现对物体的抓取、捏取、拧动、装配等精细操作，是机器人与物理环境直接交互的核心功能部件。
简单来说，它是机器人的 “手”，但并非传统机械手的简单升级 —— 而是追求 “类人级灵活操作” 的智能终端，核心目标是让机器人适应复杂、多变的非结构化环境，完成传统设备难以胜任的精细任务。
灵巧手的核心优势源于其仿生设计与智能技术融合，关键特征可概括为4点：
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高自由度结构: 复刻手部灵活度
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多模态传感系统: 让“手”有“感知力”
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智能决策与学习能力: 让操作“更聪明”
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广谱适应性: 突破“单一任务”局限
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应用层面：人形概念的具现式
Dexterous Robot Hand
传统机器人末端执行器通常采用夹爪，在灵活性、精准度方面较为有限。末端执行器是机器人进行作业的执行部件，具体形态涵盖夹持器、抓持手、灵巧手等，不同形态的末端执行器均有其各自的适配场景，通常安装于机器人腕部的末端。传统末端执行器如夹爪、抓持手具备低成本和高稳定性等优势，已成为医疗检测、3C 装配等领域的主流应用。
相较于传统末端执行器，人形机器人的灵巧手通过模仿人手进行设计，需要负责完成多样化的非标任务，因此在灵活性、精准度等方面要求较高。灵巧手因其结构与人手相似，因此灵巧手也成为人形机器人概念的具现式。
灵巧手泛化能力强，在多场景中均拥有较大应用潜力。传统夹爪或抓持手已经在工业装配、医疗检测等领域实现应用，但由于其仅针对标准化流程进行设计，因此泛化能力有限。
灵巧手结构与人手相似，具有高自由度、高精度等特点，可以与人形机器人搭配执行多种复杂任务，如抓握小型物体、搬运物品等，在工业场景、商业场景、家用场景中均有较大的应用潜力。
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典型应用场景: 从工业到生活的“手”护
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灵巧手的技术优势使其成为多个领域的 “关键组件”，典型应用包括：
夹爪与灵巧手对比
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成本层面: 灵巧手占整机成本比重约为17%
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灵巧手约占整机成本 17%，成本层面灵巧手是整机最重要的部件之一。
以特斯拉Optimus为例，从整机各部位的成本拆分来看，灵巧手成本占比约为 17.2%，占最大比重，其中空心杯电机、六维力传感器分别占比 4.8%/8.0%，行星减速器、蜗轮蜗杆、编码器分别占比1.8%/1.8%/0.9%，空心杯电机与六维力矩传感器是灵巧手中的核心部件。
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迭代层面: 灵巧性、感知力提升拓展能力边界
Dexterous Robot Hand
高自由度以及高感知能力逐步拓展人形机器人应用功能。由于人形机器人产业尚未规模化落地，当前灵巧手技术路线并未收敛，但整体趋势朝着更高灵巧性以及更强感知能力的方向发展。
以特斯拉 Optimus 灵巧手为例，从第一代灵巧手迭代至第三代灵巧手的过程中，单手自由度从11个增加至22个，早期感知方案仅包含力+位置传感器，不配备触觉传感器，而第三代灵巧手已全手覆盖触觉传感器并集成 AI 视觉实现动态抓取。
特斯拉灵巧手方案对比
灵巧手的三大模块技术拆解
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灵巧手由驱动、传动、感知三大模块组成。
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电机驱动为灵巧手主流驱动方案
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电机驱动符合人形机器人灵巧手需求，为目前主流方案。电机驱动系统集成了空心杯电机、无刷有槽电机、减速器等零部件，由于其体积小、响应快、调控方便、输出力矩稳定等优点在灵巧手控制中应用较为广泛。
空心杯电机是灵巧手电机驱动方式的核心零部件。与传统电机相比，空心杯电机采用了无铁芯的转子设计，避免了电机在运行过程中产生的涡流效应，而涡流效应会导致电机升温、扭矩波动以及能量损失。
人形机器人灵巧手具有高自由度、高精度以及快速响应能力的需求，空心杯电机凭借其体积小、精度高、重量轻的特点成为了灵巧手电机的主流选择。
空心杯电机内部结构示意图
直流无刷电机也是灵巧手设计方案中的重要零部件，相较于直流有刷电机，直流无刷电机的特点主要体现在：
直流无刷电机与直流有刷电机对比
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传动方式:技术方案未收敛，短期内多方案并存
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腱绳传动可实现远距离动力传递。放置于灵巧手前臂中的电机通过齿轮箱驱动滚珠丝杠，通过滚珠丝杠上的螺母将旋转运动转化为直线运动，腱绳形成一个腱环套在螺母上，螺母拉动连接在灵巧手手指指骨上的腱绳，实现手指饶关节轴的转动运动。
腱绳传动模拟人类手部的肌腱分布，采用各类材料与剑鞘或套管配合在手臂、手掌和手指内部灵活走线，结构较为紧凑并具有一定弹性，为手指运动提供一定程度的柔顺性和抓持适应性，可实现远距离的动力传递。
腱绳驱动结构图
连杆传动灵巧手手指示意图
齿轮传动精度高，但体积与质量较大。齿轮传动通过齿轮间的精密啮合提升精度，拥有稳定传动比，传递效率高，可靠性强，但齿轮结构增大了灵巧手本身的质量和体积，常用于耦合关节来确保运动同步性。
齿轮传动灵巧手示意图
灵巧手传动技术路线尚未收敛，短期内多方案并存。目前人形机器人行业的灵巧手传动技术方案并未收敛，腱绳、连杆、齿轮等传动方式因其各自的特点均被主流整机企业使用，如特斯拉Optimus 采用腱绳方案，宇树 Dex5 灵巧手采用齿轮方案，因时机器人采用连杆传动方案，短期内腱绳、连杆、齿轮等方案预计仍将并存。
各类传动方式优缺点对比：
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感知方式:传感器为灵巧手对外交互的重要窗口
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六维力传感器与柔性触觉传感器是人形机器人增强感知能力的关键。内部感知涵盖对灵巧手运动参数的检测，如位置、速度、加速度等；外部感知涵盖对周围环境的信息检测，常见的传感器有力/力矩传感器、视觉传感器、触觉传感器、温度传感器等。通过对灵巧手内外部的物理参数的精准测量，传感器为灵巧手的运动控制提供了重要的信息反馈。
在目前阶段，六维力传感器以及柔性触觉传感器（电子皮肤）是人形机器人提升感知能力的关键。
力传感器可分为一维、三维和六维力，六维力传感器适用于机器人等高精度要求的场景。力觉传感器，顾名思义就是感知并度量力的传感器。
柔性触觉传感器能够模仿人类皮肤，实现对多种物理量的检测。
触觉传感器通过物理接触的方式来实现对特定物体的测量，触觉传感器也是实现机器人仿生感知以及智能交互的核心部件，其中柔性电子技术的突破以及纳米技术的发展使得性能优越、结构简单的柔性触觉传感器成为了能够模仿人类皮肤特性的传感器件。
机器人灵巧手产业链
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机器人灵巧手产业链可分为上游、中游和下游三个主要环节，各环节涉及不同的技术与材料，共同推动灵巧手技术的发展。
上游决定技术上限，中游体现集成能力，下游牵引市场需求，三者通过技术协同与规模效应推动产业迭代。
其核心特征是 “高精密制造 + 多学科融合”，涉及机械工程、电子传感、材料科学、人工智能等多个领域，产业链价值高度集中于上游核心零部件与中游精密集成环节。
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上游：核心零部件
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上游环节聚焦灵巧手所需的高精密零部件、功能材料与底层技术，是决定灵巧手性能（精度、负载、寿命、感知能力）的核心，占产业链整体价值的 60%-70%，核心壁垒集中在 “微型化、高精度、可靠性” 三大维度。
a. 驱动系统：灵巧手的 “肌肉”
驱动系统是实现关节运动的动力来源，核心要求是 “高功率密度 + 微型化 + 低噪音”，当前主流技术路径分为两类：空心杯电机与无刷有齿槽电机。
b. 传动系统：灵巧手的 “关节韧带”
传动系统负责将电机动力精准传递至关节，核心要求是 “高精度传动 + 低 backlash（回程间隙）+ 长寿命”，核心产品包括：
c. 传感系统：灵巧手的 “触觉神经”
传感系统是实现精细操作的核心，需满足 “高灵敏度 + 多维度感知 + 抗干扰性”，核心产品包括：
d. 功能材料：灵巧手的 “骨骼与皮肤”
核心材料包括：
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中游：灵巧手本体制造
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中游环节负责将上游提供的核心零部件集成到灵巧手中，形成完整的灵巧手产品。这一过程需要完成电机、丝杠、减速器及传感器等零部件的组装，并进行标定与测试，以确保性能与可靠性。
这一环节的核心价值就是于将上游分散的零部件转化为具备完整功能的灵巧手产品，技术壁垒体现在 “多部件协同控制” 与 “装配工艺精度”，占产业链价值的20%-25%。
a. 核心流程与技术要求
b. 代表企业与竞争格局
国际企业：英国 Shadow Robot（Dexterous Hand 系列，24 自由度）、美国 Boston Dynamics（Spot 机械狗配套灵巧手）、日本发那科（工业级灵巧手）；
国内企业：优必选（人形机器人灵巧手）、智谱 AI（协作机器人灵巧手）、哈尔滨工业大学机器人集团（HIT DexHand）、绿的谐波（一体化灵巧手解决方案）；
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下游：系统集成与应用
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下游环节将灵巧手应用于具体场景，通过系统集成实现自动化解决方案。占产业链价值的10%-15%，需求端以工业制造、服务机器人、特殊场景为三大核心赛道。
例如，在特斯拉人形机器人Optimus中，灵巧手被用于执行精细操作任务。
a. 工业制造（最大需求端，占比60%）：
b. 服务机器人（增长最快赛道，年增速30%+）：
c. 特殊场景（高附加值赛道）：
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国内灵巧手企业
Dexterous Robot Hand
国内主要灵巧手公司排行：
灵巧手各环节相关企业业绩及估值情况：
作为人形机器人实现精细操作、人机交互的核心功能部件，灵巧手的性能（自由度、感知精度、可靠性）直接决定机器人的场景适配广度（如工业装配、服务护理、特殊作业）与用户体验，是人形机器人从 “实验室产品” 走向 “商业化产品” 的核心瓶颈与价值高地。
随着人形机器人整机厂商加速推进量产计划（如特斯拉 Optimus、优必选 Walker 系列等），灵巧手作为 “单机价值量占比高、技术壁垒显著” 的核心零部件，将直接享受产业放量红利，行业需求有望进入爆发式增长阶段。
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关于HRTE 2026
重磅！HRTE2026第二届杭州国际人形机器人与机器人技术展览会招商工作正式拉开帷幕！此次展会将于2026年5月14-16日在杭州大会展中心震撼登场，一举启用7号馆·8号馆，规模空前，令人瞩目。作为国内首个人形机器人全产业链专业展会，本届HRTE2026意义非凡。它将全方位、系统性地展示从关键零部件的精密研发，到整机制造的精湛工艺，再到系统集成的创新成果，构建起人形机器人全生态链的创新盛景。
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2026展会介绍
展会名称
HRTE2026第二届杭州国际人形机器人与机器人技术展览会
展会时间
2026年5月14-16日
展会地点
杭州大会展中心
主办单位
浙江省机器人产业发展协会
承办单位
上海高登会展集团有限公司
合作媒体
人形机器人资讯
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