报告行业投资评级 - 机械设备行业评级为看好 [5] 报告的核心观点 - 灵巧手是人形机器人核心价值之一，其泛化性、成本占比、升级空间和数据采集作用凸显重要性，当前方案多样，国内侧重连杆海外侧重腱绳，看好微型电机、驱控芯片、微型丝杠、腱绳、传感器五大硬件方向，并给出相关投资建议 [1][2][47] 根据相关目录分别进行总结 为什么关注灵巧手 - 人形机器人核心能力是泛化性，灵巧手是体现泛化性的核心，其操作灵活性可应对操作对象的不确定性，展现人形机器人价值 [1][15] - 灵巧手是人形机器人成本占比最高的零部件，目前价格占整机成本约 20%-30% [15] - 当前阶段，灵巧手存在较大升级优化空间，是产业链瓶颈环节，软硬件均有提升空间 [15] - 从 AI 数据闭环角度，灵巧手是人形机器人与外界交互的桥梁和采集数据的窗口，是传感器最丰富的零部件 [15] 灵巧手三大传动方案详解 - 依据传动方式，灵巧手方案分为齿轮传动、连杆传动、腱绳传动三类，齿轮和连杆传动驱动器位于手内，腱绳传动驱动器一般位于手臂 [16] - 齿轮传动电机位于手指，关节驱动效率高、结构易布置，但手大小和性能依赖电机，手指惯性高、控制复杂，力传感器布置困难，代表有 DLR - HIT - Hand II 和 KITECH - hand [21] - 连杆传动电机位于手掌，通过连杆传递运动，具有双向控制、坚固、易制造维护等优点，但难实现高灵巧性，ILDA 灵巧手是高自由度连杆方案案例 [32] - 腱绳传动驱动器布置于前臂，通过腱绳连接关节传递驱动力，最接近人类驱动机制，可实现 20 个以上自由度，但装配维护复杂，腱绳易断裂和蠕变，驱动效率低、控制难度大，代表有 Robonaut2 手、DLR Hand Arm System 和 Shadow 机敏手 [36] 灵巧手方案对比：国内侧重连杆，海外侧重腱绳 - 一般认为 17 个自由度及以上的灵巧手可接近人手灵活性，国内企业如兆威机电、因时、灵心巧手采用连杆传动方案，能在耐用性和灵活性上取得平衡；海外企业如特斯拉青睐腱绳方案，追求高灵活性 [47] 特斯拉：腱绳传动的代表 - 特斯拉 11 自由度版本灵巧手是欠驱动的，腱绳方案 + 欠驱动使手指更具适应性，腱绳保持浮动，末端可连张紧器，使用蜗轮蜗杆传动提高负载能力 [49] - 2024 年 WE ROBOT 活动展示的新一代灵巧手保留绳驱方案，自由度提升至 22 - Dof，高度灵活拟人，电机位于前臂 [54] 因时：基于微型伺服丝杠的 11 自由度方案 - 因时机器人专注微型精密运动部件研发制造，其仿人五指灵巧手 2019 年上市，是国内首款商业化可量产的五指灵巧手，成本大幅降低并获国家专项支持 [55] - 该灵巧手单手 11 个自由度，6 个主动自由度，电机位于手掌，内置连杆和弹簧传动，微型伺服电缸是核心零部件 [57] 灵心巧手：连杆传动的高自由度方案 - 灵心巧手专注具身智能平台开发，获多项行业奖项，月销量突破 100 只 [57] - Linker Hand 采用单指模块化设计，配备多传感器系统，2025 年发布多款产品，包括不同价格和自由度的版本 [58] 兆威机电：连杆 + 直驱组合方案 - 2024 年 11 月兆威机电发布手指集成驱动的高可靠灵巧手，具备高灵巧性、高可靠性、高精度特点 [60] - 从专利技术看，掌指控制单元用无刷直流电机，手指控制单元用步进电机，结合直线执行器实现精确动力输出和快速响应 [63] 灵巧手硬件五大方向 微型电机：BOM 占比高，价值量显著 - 灵巧手常用微型电机，主流方案有空心杯电机和无刷直流电机，空心杯电机体积小巧、节能，可细分无刷和有刷，两者性能有差异，其核心技术壁垒在于自支撑绕组技术 [68] - 采用腱绳方案可将电机安置在前臂，使用直流无刷电机降低成本，相比有刷直流电机，无刷直流电机效率更高、寿命更长、转速更大 [75] - 微型电机 BOM 成本占比高，假设单手 17 个主动自由度，采用空心杯电机单手价值量高达 2.43 万元，采用直流无刷电机单手价值量也达 7106 元 [77] 驱控芯片：国产替代空间广阔 - 电机驱控芯片包括主控芯片、驱动芯片等，通过集成控制算法等实现电机高效、安全与智能化运行，性能影响设备精度、可靠性和能效 [78] - 人形机器人对电机驱控芯片提出高性能、高稳定、低功耗、高集成、小尺寸的要求，行业走向单芯高集成，价值量有提升可能 [82][85] - 电机驱控行业国产化率偏低，国产替代空间广阔，优势企业可依托产业链卡位向上下游延伸，如峰岹科技与三花控股合作设立合资公司 [88][89] 微型丝杠：用量有望大幅提升 - 看好微型丝杠在灵巧手用量大幅提升，常与其他部件集成为微型伺服电动缸，具有体积小、精度高、负载大等特点，部分方案单手用量可达 15 个以上 [93] - 微型丝杠或主要以滚珠丝杠为主，行星滚柱丝杠性能更好，部分方案也会采用，但行星滚柱丝杠加工精度要求高、制造难度大，过去多进口，国产替代空间广阔 [94][97] - 灵巧手使用的微型丝杠要求更高，国内生产厂商包括诺仕机器人、因时机器人等 [99] 腱绳：绳驱方案的短板所在 - 腱绳是绳驱方案的瓶颈之一，主流方案有钢丝绳和超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）两类，钢丝绳摩擦小，但末端难固定、不能承受小回转半径、强度低、寿命短；UHMWPE 强度高，但耐高温、抗蠕变性能欠缺 [103] - UHMWPE 已基本实现国产化，性能达国际领先水平，但高端领域仍需突破，南山智尚的产品接近国际龙头水平 [110] - 人形机器人灵巧手腱绳用量显著，假设年产量 100 万台/年，60%采用绳驱方案，对应市场规模 12 - 24 亿元/年 [110] 触觉传感器：稀缺的价值增量环节 - 触觉传感器是实现灵巧操作不可或缺的要素，当前主流以 MEMS 工艺为主，包括压阻式、电容式等，视触觉传感器也受关注，柔性触觉传感器是近年兴起的方向 [112][113][122] - 看好触觉传感器/电子皮肤方向的机会，当前主要在指尖，未来有望覆盖手掌、整手，使用量将大幅提升，技术壁垒高，厂商跨界切入难度大 [126] - 电子皮肤处于产业化初期，性能有提升，但大面积阵列化部署面临高成本、拼接问题、电路连通性差等难题 [135] 投资建议 - 灵巧手是人形机器人核心价值和产业链瓶颈，优质灵巧手公司具备高壁垒和稀缺性，可给予适当估值溢价 [138] - 建议关注兆威机电、五洲新春、峰岹科技 [4][138][139]