灵巧手与夹爪的对比 - 灵巧手是人形机器人末端执行的最优选择,具有复杂操作和泛化能力,适用于复杂场景[5][11] - 夹爪在工业端已实现批量出货,具有高稳定性和低成本特性,更适合工业应用场景[10][17] - 自由度是核心差异,灵巧手自由度更高但算法要求更高,夹爪自由度低但操作简单[17][22] - 长期来看两者将共存,灵巧手是终局解决方案但夹爪在特定场景仍有优势[17][22] 灵巧手技术架构 - 驱动模块主流方案为空心杯电机,具有高功率密度和快速响应特性[23][33] - 减速模块主流为行星减速器,谐波减速器精度更高但成本较高[23][63] - 传动模块主流为微型滚珠丝杠+腱绳方案,实现旋转到直线运动转换[23][71] - 三大模块技术路线尚未完全收敛,不同企业采用不同方案[104][105] 驱动模块技术细节 - 空心杯电机具有体积小、转速高优势,但绕线工艺是量产瓶颈[33][40] - 直流无刷电机成本较低,是降本折中方案但性能略逊[42][44] - 无框力矩电机负载能力强但价格过高,应用较少[45][47] - 三种电机价格对比:无框力矩>空心杯>直流无刷[51][52] 减速模块技术细节 - 行星减速器结构简单成本低,但寿命较短[57][63] - 谐波减速器精度高结构紧凑,但成本过高[62][63] - 哈默纳科已实现微型谐波方案在指关节应用[62] 传动模块技术细节 - 腱绳传动自由度高成本低,但存在蠕变问题[75][76] - 连杆传动承载力强可靠性高,但效率较低[81][83] - 特斯拉二代灵巧手采用丝杠替代蜗杆提升精度[119] - 材料研发是腱绳路线主要挑战,UHMWPE是主流材料[78][80] 商业化落地关键 - 触觉传感器对实现精准力控至关重要,技术路线多样[89][90] - 抓握大模型训练可先从夹爪入手再过渡到灵巧手[95] - 本体厂商自制灵巧手成为趋势,掌握核心技术[99] - 传感器和抓取模型是打通商业化最后一环[89][95] 企业布局情况 - 特斯拉两代灵巧手方案演变,二代提升自由度[107][114] - 灵巧智能采用腱绳驱动方案,单指三自由度[125] - 新剑机电采用无框力矩电机+连杆传动[130] - 兆威机电开发直驱方案,三类手指自由度不同[134] - 星动纪元采用空心杯电机直驱方案[138]
具身智能:灵巧手技术与产业链机遇分析(附56页PPT)