“靈巧手”進化之路

在科幻電影中，我們常看到機器人像人類一樣靈活地抓取物體、操作工具，甚至完成精細的外科手術。《銀翼殺手 2049》中復制人用機械手彈奏鋼琴的細膩場景，《機器人總動員》里瓦力用機械爪呵護植物的溫柔瞬間，這些畫面曾是人類對未來科技的美好想象。而如今，這一切正在通過一項關鍵技術變為現實 ——靈巧手。

作為機器人的 “雙手”，靈巧手不僅是機械工程、材料科學、人工智能等多學科技術的集大成者，更是機器人能否真正走出實驗室、走向實用化的核心關鍵。它承載著讓機器模擬人類操作能力的終極夢想，是連接數字世界與物理世界的重要橋梁。今天，就讓我們一起走進這個充滿未來感的領域，看看靈巧手是如何從簡單的機械夾爪，一步步進化成具備感知、決策與自主操作能力的 “智能手” 的。

一、什么是靈巧手？為什么它如此重要？

1. 定義：機器人的 “終極執行器”

靈巧手，顧名思義，是機器人身上最接近人手形態與功能的核心部件。它并非簡單的 “機械爪子”，而是集成了驅動、傳動、感知三大核心系統的復雜智能終端，能夠在工業精密制造、醫療康復、極端環境作業等場景中替代人類完成復雜操作。

人手是自然界最精密的 “工具”—— 擁有 23 個自由度，僅重 0.4 千克左右，卻能完成從握持重物到捏起繡花針的全場景操作，運動功能占全身運動功能的 54%。靈巧手的設計靈感正源于此，它需要滿足兩個核心仿生條件：

• 指關節運動時能讓物體在三維空間內任意移動與姿態調整；
• 指關節固定時能通過多點接觸完全限制物體的自由度，避免滑落。

從技術原理來看，一個具備基本功能的靈巧手至少需要 3 根手指和 9 個自由度（每個手指 3 個主動關節）。但隨著應用需求升級，如今高端靈巧手的自由度已普遍達到 15-22 個，部分產品甚至突破 40 個，逐步逼近人手的操作極限。這些自由度不僅包括手指的屈伸，還涵蓋了手腕的旋轉、擺動等動作，讓操作范圍大幅拓展。

作為機器人的 “終極執行器”，靈巧手的價值在于打破了傳統機器人的功能邊界。它讓機器人從 “重復執行預設動作” 升級為 “自適應處理復雜任務”，是實現具身智能的關鍵載體，更是推動機器人從 “工業工具” 向 “生活伙伴” 轉型的核心動力。

2. 與傳統末端執行器的對比

傳統工業機器人的 “手” 被稱為 “末端執行器”，大多是結構簡單的兩指或三指夾爪，主要用于自動化生產線的物料抓取、搬運等基礎任務。這類設備雖然控制方便、成本低廉，適合大負荷、高重復度作業，但存在明顯的性能短板：

• 通用性差：針對不同形狀、材質的物體，需要更換專用夾爪，無法適應多品種生產需求；
• 精度不足：定位誤差通常在毫米級，難以完成芯片安裝、線束整理等精密操作；
• 缺乏力控能力：只能實現 “抓或放” 的二元動作，無法感知抓取力度，容易損壞易碎品或精密部件；
• 適應性弱：面對異形件、柔性物體時，難以形成穩定抓取，無法應對非結構化環境。

相比之下，靈巧手在性能上實現了全方位跨越，更接近人類雙手的操作邏輯：

• 高度通用性：通過多手指協同與自適應抓取算法，無需更換末端結構即可處理從球體、立方體到異形件的各類物體；
• 超高精度：重復定位精度可達 0.05-0.17 毫米，相當于頭發絲直徑的 1/7，能完成微米級精密裝配；
• 精準力控能力：通過內置傳感器實時感知抓取力，可實現從 1 克（一張名片的重量）到 30 千克的寬范圍力度調節；
• 強環境適應性：結合觸覺、視覺等多模態感知，能在黑暗、狹窄等復雜環境中完成操作，甚至預測物體滑動趨勢并及時調整策略。

在工業場景中，這種差異帶來了顯著的生產效率提升 —— 某新能源車企測試數據顯示，配備靈巧手的自動化產線使裝配效率提升 40%，故障率下降 65%。而在醫療、服務等領域，靈巧手的柔性操作能力更是傳統末端執行器無法替代的，它讓機器人能夠安全地與人類、易碎品交互，為新場景落地提供了可能。

二、靈巧手的發展歷程：五十年的進化之路

靈巧手的研究歷史可追溯至上世紀 70 年代，歷經半個世紀的技術迭代，完成了從 “機械模仿” 到 “智能感知” 的跨越式發展。這條進化之路，既是材料、驅動、傳感技術的突破史，也是人類對 “機器擬人化” 的探索史。

1. 萌芽期（1970s-1990s）：機械結構的初步探索

這一階段的核心目標是實現 “基本抓取功能”，技術重點集中在機械結構設計與簡單控制上。

• 1974 年：日本電工實驗室推出 Okada Hand，被認為是第一款真正意義上的靈巧手。它擁有 3 指 11 自由度，首次采用了類似人手的關節布局，雖然控制精度較低、重量超過 2 千克，但開創了靈巧手研究的先河。
• 1980 年代：斯坦福大學的 Stanford Hand 引領研究熱潮，其創新的 “N+1” 肌腱控制結構成為后續靈巧手傳動系統的基礎。該設計通過一根額外的肌腱來調節手指張力，解決了多關節協同控制的難題，讓手指運動更連貫自然。
• 1993 年：美國 NASA 與斯坦福大學合作研發 Robonaut Hand，專為太空作業設計。它具備 14 個自由度，能在真空環境下完成工具操作，為后續極端環境靈巧手的發展提供了技術參考。

這一時期的靈巧手普遍存在體積大、重量沉、控制復雜等問題，主要應用于實驗室研究和特殊場景，未能實現規模化應用。

2. 發展期（2000s-2020s 初）：仿生設計與感知升級

隨著材料科學和傳感器技術的進步，靈巧手開始向 “輕量化、高精度、強感知” 方向發展，逐步突破實驗室邊界。

• 2016 年：華盛頓大學開發的仿生靈巧手質量不足 1kg，首次復現了人手的韌帶和關節特征。它采用柔性材料制作指腹，配合力傳感器實現了簡單的力度控制，能夠抓取雞蛋等易碎品。
• 2018 年：英國 Shadow Robot 推出 Dexterous Hand，擁有 24 個自由度，每個手指配備獨立的力傳感器和觸覺傳感器，被 NASA、MIT 等頂尖機構采用，成為科研領域的標桿產品。但其單只售價超過 10 萬美元，難以普及。
• 2021 年：韓國團隊推出 ILDA 靈巧手，擁有 15 個自由度，通過優化傳動結構實現了輕量化設計，能輕松完成抓取雞蛋、剪紙、安裝芯片等多場景任務，標志著靈巧手開始向工業和消費領域滲透。

這一階段的關鍵突破在于感知系統的初步應用，靈巧手從 “盲抓” 升級為 “可控抓”，但仍存在成本高昂、可靠性不足等問題，商業化進程緩慢。

3. 爆發期（2021 年至今）：智能融合與規模化量產

人形機器人熱潮的興起，直接推動靈巧手技術進入爆發期。這一階段的靈巧手不僅在硬件性能上實現飛躍，更通過與 AI 算法的融合，具備了自主決策能力。

• 2024 年：中國靈心巧手推出 42 自由度超高精度靈巧手，占據國內高自由度市場超 80% 份額；因時機器人全年交付近 2000 臺五指靈巧手，將工業級靈巧手的性價比提升至新高度。
• 2025 年 1 月：中國科學技術大學研發出 19 自由度輕質仿生靈巧手，僅重 0.37 千克，采用形狀記憶合金（SMA）作為驅動單元，配合類肌腱傳動系統，能完成梳頭、寫字、下棋等精細操作，為假肢和人形機器人提供了新方案。
• 2025 年 10 月：星際光年在 IROS 2025 大會發布 Pantheon Hand 22，以 “臂手一體” 架構實現 22 個自由度（15 主動 + 5 被動 + 2 腕部），單手抓取力達 30kg，重復定位精度 0.17mm，使用壽命超數十萬次，標志著靈巧手進入 “臂手融合” 新階段。
• 2025 年 11 月：普羅宇宙發布工業級混合驅動靈巧手 “普羅小靈”，集成自研 ProxiGrasp 智能抓取算法，專為異形件裝配、線束整理等工業場景設計，同時宣布與京東達成全球線上獨家銷售合作，加速商業化落地。

縱觀五十年進化之路，靈巧手的發展軌跡清晰可見：從 “重機械、輕感知” 到 “機電一體化”，再到 “智能感知 + 算法賦能”；從實驗室原型到工業級產品，再到規模化量產；從單一功能到多場景適配，逐步實現了 “形似” 到 “神似” 的跨越，正朝著更高仿生度、更強感知能力、更輕量化、更具性價比的方向快速迭代。

三、靈巧手的技術核心：驅動、傳動與感知

靈巧手的性能表現，取決于驅動、傳動、感知三大核心系統的協同工作。這三大技術如同靈巧手的 “肌肉”“肌腱” 和 “神經”，共同構成了其復雜操作能力的基礎。近年來，隨著材料創新和算法升級，三大系統均實現了突破性進展。

1. 驅動方式：從單一驅動到混合優化

驅動系統是靈巧手的 “動力來源”，其性能直接決定了靈巧手的力量、速度和輕量化水平。目前主流的驅動方式有四種，各有優劣，而最新的技術趨勢是通過混合驅動和結構優化，突破單一驅動的局限性。

• 液壓驅動：通過液體壓力傳遞動力，優點是力量大、負載能力強，適合重型作業場景。但缺點也十分明顯，體積龐大、結構復雜，且存在泄漏風險，主要應用于工業重型機器人和特種作業設備。
• 氣壓驅動：以壓縮空氣為動力源，具有結構簡單、響應迅速、成本低廉的特點。但氣壓的可壓縮性導致控制精度不足，難以完成精細操作，多應用于對精度要求不高的抓取場景。
• 形狀記憶合金驅動：利用形狀記憶合金（SMA）在溫度變化時的形狀恢復特性提供動力，具有體積小、重量輕、柔性好的優勢。早期產品存在易疲勞、響應速度慢的問題，而中國科大 2025 年推出的 19 自由度靈巧手通過陣列式 SMA 驅動器和冷卻模塊設計，解決了這一短板，實現了毫秒級響應和長期穩定工作，重量僅 0.37 千克，為假肢和輕量化機器人提供了理想方案。
• 電機驅動：通過微型電機直接或間接驅動關節運動，具有體積小、響應快、控制精準的特點，是當前靈巧手的主流驅動方式。最新的技術突破在于高功重比電機的研發，星際光年 Pantheon Hand 22 采用自研微型關節模組，將驅動系統深度集成于仿生小臂內，實現 “臂手一體” 設計，在保證 30kg 抓取力的同時，大幅降低了末端重量。

目前，行業的發展趨勢是 “電機驅動為主，特種驅動為輔”，根據應用場景選擇最優驅動方案。例如，工業場景優先采用高功率電機保證穩定性，假肢產品側重形狀記憶合金的輕量化優勢，特種作業則可能選用液壓驅動的強負載能力。

2. 傳動方案：肌腱傳動成主流，材料創新破局

傳動系統是連接驅動單元與執行關節的 “橋梁”，其設計直接影響靈巧手的靈活性、輕量化水平和可靠性。經過數十年的探索，肌腱傳動已成為中高端靈巧手的首選方案，而材料創新則成為提升傳動性能的關鍵。

• 連桿傳動：通過剛性連桿傳遞動力，結構緊湊、承載能力強，適合抓取大重量物體。但剛性結構限制了關節活動范圍，靈活性不足，多應用于重型工業夾爪。
• 齒輪傳動：利用齒輪嚙合傳遞動力，傳動比精確、穩定性高。但齒輪機構重量較大，且存在摩擦損耗，長期使用可能影響精度，常用于對靈活性要求不高的關節驅動。
• 帶傳動：通過皮帶或同步帶傳遞動力，結構簡單、成本低廉，具有一定的緩沖減震作用。但傳動精度較低，易出現打滑現象，多用于低精度抓取場景。
• 肌腱傳動：仿照人類肌腱的工作原理，通過高強度繩索（腱繩）傳遞動力，將驅動單元遠離執行端，大幅減輕末端重量，提升靈活性。這種傳動方式被認為是突破靈巧手 “不可能三角”（成本 - 性能 - 穩定性）的關鍵技術，已被特斯拉、星際光年等主流廠商采用。

肌腱傳動的性能核心在于材料選擇。目前，超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE）是最主流的腱繩材料，其強度達到優質鋼材的 15 倍，密度僅為鋼材的 1/8，耐磨性和抗蠕變性能優異。此外，PBO 纖維作為更高性能的備選材料，強度和耐高溫性更優，日本東洋紡已實現工業化生產，國內企業也在加速突破小規模產業化技術。

材料創新直接帶動了市場空間的擴大。據慧博投研測算，按 22 自由度靈巧手配置，單只手需 44 根腱繩，雙手共 88 根，若按每根 40 元計算，單臺人形機器人的腱繩價值量約 3520 元。若遠期人形機器人出貨量達到 1000 萬臺，僅腱繩市場規模就將達 352 億元。目前，國內南山智尚、恒輝安防、同益中等企業已具備 UHMWPE 纖維產能，其中南山智尚的腱繩產品已實現對特斯拉、小鵬等企業的首單銷售，國產化替代進程加速。

3. 感知系統：從 “有感” 到 “智感”，電子皮膚成突破點

如果說驅動和傳動是靈巧手的 “肌肉” 和 “肌腱”，那么感知系統就是它的 “神經末梢”，賦予機器人感知環境和物體的能力。近年來，感知技術的突破讓靈巧手從 “精準抓取” 升級為 “智能交互”，其中電子皮膚技術的成熟是關鍵標志。

（1）核心感知組件

• 力 / 力矩傳感器：安裝在手指關節和手掌部位，用于感知抓取力的大小和方向，實現精準力控。高端靈巧手的指尖力傳感器精度可達 1 克，能感知到一根羽毛落下的壓力，確保抓取易碎品時不損壞。
• 觸覺傳感器：檢測物體的壓力分布、溫度、紋理等信息，讓機器人能夠區分物體的軟硬、光滑度等特性。例如，帕西尼感知的 DexH13 GEN2 靈巧手搭載上千顆觸覺傳感器，能精準識別物體表面粗糙度和材質。
• 電子皮膚：柔性可變形的大面積感知材料，像人類皮膚一樣覆蓋在靈巧手表面，實現全方位感知。最新的電子皮膚已突破單一觸覺功能，集成了壓力、溫度、接近覺等多模態感知能力，成為當前研發的核心熱點。

（2）感知技術的突破性進展

2025 年，電子皮膚技術迎來爆發式突破，多項關鍵技術實現量產落地：

• 華威科車規級電子皮膚：2025 年 6 月，武漢華威科的第 2000 只靈巧手電子皮膚量產下線，200 萬片車規級產能達產。該電子皮膚采用 “卷到卷” 全印刷生產工藝，每分鐘生產速度達 30 米，每平方厘米集成近 100 個觸覺點，能感知 1 克的微小壓力，相當于一張名片的重量。搭載該電子皮膚的靈巧手可輕捏軟糖不凹陷、抓取嫩豆腐不破碎，毫秒級內完成壓力反饋與策略調整。
• 中科院 Merkel-I 電子皮膚系統：2025 年 9 月，中國科學院重慶綠色智能技術研究院發布 “Merkel-I” 電子皮膚系統，仿默克爾觸覺細胞的三維碳基力敏結構設計，靈敏度較同類產品提升 1000 倍。它能感知昆蟲爬過的步態信息，可實現盲文識別、把脈、物體材質區分等高級功能，每個指尖集成獨立多模態傳感器，支持抓雞蛋、擠牙膏等精細化操作。

（3）感知與 AI 的融合

當前，靈巧手的感知系統已不再是簡單的數據采集工具，而是通過與 AI 算法的融合，實現 “感知 - 決策 - 執行” 的閉環。例如，普羅宇宙的 ProxiGrasp 智能抓取算法，能根據觸覺傳感器采集的壓力分布數據，自主調整抓取姿態；星際光年研發的 “靈巧操作小腦模型”，通過強化學習算法，讓靈巧手能夠從錯誤中學習，逐步優化操作策略，適應不同場景的需求。

四、市場前景：從實驗室走向千億市場，多場景落地加速

隨著技術成熟和成本下降，靈巧手正從科研領域走向產業化應用，市場規模快速擴張。作為人形機器人的核心部件，靈巧手的價值占比高達 17.98%，其市場前景與機器人產業的發展深度綁定，呈現出 “規模快速增長、場景全面滲透、國產化加速” 的特點。

1. 市場空間：從千萬級到百億級，增長潛力巨大

近年來，全球靈巧手市場呈現爆發式增長態勢，政策扶持、技術突破和下游需求共同推動市場規模擴張：

• 全球市場：據 QYResearch 預測，2024 年全球機器人多指靈巧手市場規模約 17 億美元，到 2030 年將超過 50 億美元，2024-2030 年復合年均增長率達 64.6%。其中，亞太地區市場份額占比最高，達 37.9%，其次是北美（32.6%）和歐洲（25.3%），形成三足鼎立的競爭格局。
• 中國市場：智研咨詢數據顯示，2024 年中國靈巧手行業產量為 4180 只，銷量約 0.57 萬只；隨著人形機器人量產落地，2030 年銷量有望突破 34 萬只，期間年復合增長率達 90%。中商情報網測算，2030 年中國靈巧手市場規模將躋身全球前列，成為驅動全球市場增長的核心動力。
• 細分市場：腱繩作為靈巧手的核心零部件，市場空間同樣可觀。按 1000 萬臺人形機器人出貨量測算，僅腱繩市場規模就將達 352 億元；電子皮膚領域，隨著車規級量產技術的成熟，2030 年市場規模有望突破百億元。

政策支持是市場增長的重要推手。中國《工業機器人行業規范條件（2024 年版）》明確將靈巧手等核心部件列為重點發展方向，地方政府也紛紛出臺扶持政策，深圳、上海、北京、杭州等城市形成了 “核心集群 + 特色節點” 的產業布局，推動產業鏈協同發展。

2. 應用場景：從工業到民生，全面滲透生活各領域

靈巧手的應用場景正從傳統工業向醫療、服務、特種作業等多領域拓展，成為機器人實現 “通用化” 的關鍵支撐。

（1）工業領域：柔性制造的核心支撐

工業是靈巧手當前最成熟的應用場景，主要解決傳統自動化難以應對的柔性生產需求：

• 精密裝配：在手機芯片安裝、汽車零部件檢測、電子元器件焊接等場景，靈巧手憑借亞毫米級精度實現高效裝配。某新能源車企測試數據顯示，配備靈巧手的自動化產線使裝配效率提升 40%，故障率下降 65%。
• 柔性抓取：針對異形件、易碎品、柔性材料等復雜工件，靈巧手通過多手指協同和力控技術，實現穩定抓取與搬運。普羅宇宙的 “普羅小靈” 靈巧手專門針對線束整理、異形件裝配等工業痛點設計，已在小家電企業完成落地驗證。
• 質量檢測：通過觸覺傳感器感知產品表面粗糙度、硬度等參數，實現非破壞性質量檢測，適用于精密儀器、醫療器械等高端制造領域。

（2）醫療領域：康復與手術的智能助手

醫療領域對靈巧手的精度、柔性和安全性要求最高，也是技術創新的重要陣地：

• 康復假肢：為上肢截肢患者提供功能重建方案。BrainRobotics 仿生靈巧手通過腦機接口技術，讓患者能精準控制假肢完成書寫、彈琴等復雜動作，臨床實驗顯示，該設備使患者手部功能恢復評估得分提升 78%；中國科大研發的 19 自由度假肢靈巧手，支持 60 種語言和 20 種方言控制，識別準確率達 95%，患者僅需半天即可熟練使用。
• 手術輔助：在微創手術中，靈巧手可替代醫生完成精細操作，減少手術創傷和人為誤差。例如，搭載電子皮膚的手術靈巧手能感知組織硬度，避免損傷血管和神經，已在眼科、神經外科等領域開展臨床試驗。
• 康復訓練：為中風、腦癱等患者提供個性化康復訓練，通過力傳感器實時監測訓練力度，避免二次損傷，同時記錄訓練數據，輔助醫生調整康復方案。

（3）服務領域：走進家庭的智能伙伴

隨著家庭機器人的普及，靈巧手正成為提升服務機器人實用性的關鍵：

• 家政服務：完成疊衣服、倒咖啡、整理餐具等日常任務。宇樹科技的 Dex5-1 靈巧手可完成 18 項家庭服務任務，配合視覺識別技術，能自主識別物體并選擇合適的抓取方式。
• 老人照護：為獨居老人提供生活輔助，如遞藥、喂飯、協助穿衣等，通過柔性抓取技術確保操作安全，減輕養老護理壓力。
• 教育陪伴：作為教育機器人的交互終端，通過模擬人類手部動作，實現更自然的人機互動，幫助兒童學習手工、樂器等技能。

（4）特殊環境：替代人類探索極限

在人類難以到達的極端環境中，靈巧手成為機器人的 “先鋒”：

• 太空探索：NASA 正在測試的靈巧手能在微重力環境下完成衛星維修、樣本采集等高風險作業，其抗輻射、耐低溫的設計的能適應太空極端環境。
• 核工業場景：用于核電站設備維護、核廢料處理等高危作業，靈巧手的遠程操控能力可避免人員暴露在輻射環境中。
• 深海勘探：搭載在深海機器人上，完成海底資源勘探、設備檢修等任務，防水、抗壓設計能適應深海高壓環境。

五、主要玩家：三類廠商共筑產業生態，國產化勢力崛起

當前，全球靈巧手市場形成了 “獨立集成商、人形機器人本體廠商、跨界廠商” 三類玩家共同競爭的格局。其中，中國企業憑借技術創新和成本優勢，在中高端市場的份額持續提升，成為全球產業的重要力量。

1. 獨立集成商：技術領先，專注深耕

這類企業聚焦靈巧手核心技術研發，產品通用性強，覆蓋科研、工業、醫療等多領域，是行業技術創新的引領者。

• Shadow Robot（英國）：行業老牌廠商，成立于 1987 年，產品以高精度和高可靠性著稱，被 NASA、MIT 等頂尖機構采用。其 Dexterous Hand 擁有 24 個自由度，搭載先進的觸覺傳感系統，但單只售價超過 10 萬美元，主要面向高端科研市場。
• 靈心巧手（中國）：國內高自由度靈巧手領軍企業，單手最高可達 42 自由度，2024 年占據國內高自由度市場超 80% 份額。產品采用全棧自研的驅動和控制技術，精度達 ±0.05mm，已應用于工業精密裝配和科研領域。
• 星際光年（中國）：2024 年成立的新銳企業，清華大學孵化背景，致力于 “關節模組 — 靈巧手 — 具身數據采集系統 — 靈巧操作小腦模型” 全棧自研。2025 年 10 月發布 Pantheon Hand 22，以 22 自由度、30kg 抓取力、臂手一體架構成為行業焦點，同年完成 Pre-A 輪融資，資金用于靈巧操作操作系統研發。
• 帕西尼感知（中國）：專注觸覺傳感技術，其 DexH13 GEN2 靈巧手搭載上千顆觸覺傳感器，能實現多模態感知，產品主要應用于科研和高端工業場景。
• 因時機器人（中國）：性價比優勢突出，2024 年交付近 2000 臺五指靈巧手，將工業級靈巧手的價格降至萬元級別，推動了靈巧手的規模化應用。

2. 人形機器人本體廠商：軟硬一體，生態協同

這類企業以人形機器人整機研發為核心，靈巧手作為核心部件進行自主研發，實現軟硬件深度協同，代表企業包括特斯拉、智元機器人等。

• 特斯拉 Optimus：靈巧手技術迭代迅速，從初代 11 自由度演進到三代 22 自由度，采用 “行星齒輪箱 + 絲杠 + 腱繩” 傳動結構，精度和負載能力大幅提升。其靈巧手專為人形機器人整機設計，注重輕量化和能耗控制，適配家庭服務和工業生產場景。
• 智元機器人（中國）：推出視觸覺靈巧手，集成 MEMS 感知技術，提拉力達 30kg，支持多模態感知融合，與自家人形機器人本體實現無縫協同，主要面向工業和服務場景。
• 宇樹科技（中國）：專注小型人形機器人，其 Dex5-1 靈巧手配備 94 個觸覺傳感器，重量輕、功耗低，適配家庭服務機器人，可完成多項日常任務。
• 普羅宇宙（中國）：以工業場景為切入點，2025 年發布 “普羅小靈” 靈巧手，集成 ProxiGrasp 智能抓取算法，同時推出鎖付、焊錫等配套末端執行器，形成工業場景全流程解決方案，并與京東達成全球線上獨家銷售合作。

3. 多領域跨界廠商：技術融合，場景創新

這類企業從核心零部件、醫療設備、消費電子等領域跨界進入，帶來差異化技術和場景資源，推動靈巧手成本下降和應用拓展。

• BrainCo 強腦科技（中國）：從腦機接口領域跨界，結合腦機接口技術推出全球最輕專業級靈巧手（僅 383g），專注醫療康復場景，產品已在全球多個國家獲批上市。
• 華威科（中國）：從柔性電子領域切入，專注電子皮膚研發，2025 年實現車規級電子皮膚量產，為多家靈巧手廠商提供感知解決方案，其電子皮膚已拓展至機器人全身感知。
• 傲意科技（中國）：將工業靈巧手成本降至萬元以內，通過規模化生產和供應鏈優化，推動靈巧手在中端工業市場的普及。
• 兆威機電、雷賽智能（中國）：從微型電機、傳動部件等核心零部件切入，向上游延伸推出高性價比靈巧手產品，憑借零部件成本優勢占據中端市場。

4. 產學研機構：技術探索的先行者

高校和科研院所是靈巧手基礎研究的核心力量，為產業發展提供技術支撐：

• 中國科學技術大學：2025 年研發 19 自由度輕質仿生靈巧手，采用形狀記憶合金驅動，重量僅 0.37kg，在假肢領域具有重要應用前景，相關成果發表于《Nature Communications》。
• 中國科學院重慶綠色智能技術研究院：2025 年發布 Merkel-I 電子皮膚系統，靈敏度提升 1000 倍，推動感知技術突破。
• 斯坦福大學、MIT：持續在傳動結構、控制算法等基礎領域開展研究，為行業提供技術靈感。

六、未來趨勢與挑戰

1. 技術趨勢：向 “人類級” 操作能力邁進

未來，靈巧手將在技術融合、功能升級、場景拓展等方面持續突破，逐步實現 “人類級” 操作能力。

• 傳動與驅動一體化：“臂手一體” 架構成為主流，將驅動系統集成于小臂內，減少外部線纜，提升系統可靠性和仿生度。星際光年 Pantheon Hand 22 已率先采用這一架構，未來將在更多產品中普及。
• 感知系統多模態融合：電子皮膚將實現壓力、溫度、紋理、接近覺等多模態感知，同時從手部覆蓋擴展至機器人全身，為人形機器人構建完整的 “體表感知系統”。華威科已推出覆蓋手部、軀干和足底的系列電子皮膚產品，實現平衡控制、碰撞感知等功能。
• 智能化水平持續提升：通過強化學習、模仿學習等 AI 算法，讓靈巧手具備自主學習能力，能夠從實踐中優化操作策略，適應未知場景。星際光年、普羅宇宙等企業正研發 “靈巧操作小腦模型”，推動靈巧手從 “功能實現” 走向 “智能通用”。
• 材料與工藝創新：腱繩材料將向更高強度、更輕重量、更耐磨損方向發展，PBO 纖維等高性能材料國產化加速；電子皮膚將采用更先進的印刷工藝，進一步降低成本，提升靈敏度和穩定性。
• 模塊化與標準化：推動靈巧手接口、協議標準化，實現 “即插即用”，適配不同品牌機器人本體；同時采用模塊化設計，允許根據場景需求增減自由度和傳感器，平衡性能與成本。

2. 面臨挑戰：規模化落地的攔路虎

盡管靈巧手技術發展迅速，但要實現大規模商業化應用，仍面臨多重挑戰：

• 技術瓶頸：高精度與高可靠性的平衡仍需突破，部分極端環境（如高溫、高壓、強輻射）下的長期穩定工作能力不足；多模態感知數據的實時處理和融合算法仍需優化，自主決策能力有待提升。
• 成本壓力：高端靈巧手的核心部件（如微型電機、高精度傳感器）成本較高，單只售價仍在數萬元以上，難以滿足消費級市場的價格需求；規模化生產工藝尚不成熟，進一步降本空間受限。
• 供應鏈短板：部分高端材料（如 PBO 纖維）和核心零部件（如高精度力傳感器）仍依賴進口，國產化替代進程緩慢；供應鏈協同不足，影響產品迭代速度和成本控制。
• 標準化缺失：行業缺乏統一的技術標準和測試方法，不同廠商的靈巧手接口不兼容，難以實現跨平臺應用；性能指標（如自由度、精度、負載）的定義和測試方法不統一，影響市場公平競爭和用戶選擇。
• 應用場景適配不足：針對特定場景的定制化開發成本高，通用型產品在部分細分場景的性能表現不佳；人機交互體驗仍需優化，操作復雜度較高，難以滿足普通用戶的使用需求。

結語：機器人之 “手”，智能時代之門

靈巧手的發展，不僅是技術進步的縮影，更是機器人從 “機器” 走向 “伙伴” 的關鍵一步。從 1974 年 Okada Hand 的初步探索，到如今具備多模態感知和自主決策能力的智能靈巧手，這雙 “機器之手” 的進化之路，見證了人類對科技的不懈追求。

當機器人擁有了靈巧的雙手，它們將不再局限于重復性的體力勞動，而是能夠勝任需要靈活性、判斷力和創造力的復雜任務。在工業車間，它們是精準高效的 “工匠”；在醫療領域，它們是守護健康的 “助手”；在家庭場景，它們是貼心陪伴的 “伙伴”；在極端環境，它們是探索未知的 “先鋒”。

隨著技術的不斷突破和成本的持續下降，有理由相信，在不久的將來，具備 “人類級” 操作能力的靈巧手將大規模應用于生產生活的各個領域，推動人形機器人走進千家萬戶，真正成為人類工作與生活中的得力助手。

靈巧手的故事，才剛剛開始。而這雙 “手” 的背后，是人類對創造更智能、更友善機器人的不懈追求，也是科技賦能美好生活的生動體現。在這條進化之路上，技術突破與場景需求相互驅動，國產化勢力與國際巨頭同臺競技，一個千億級的新興市場正在崛起。未來，當機器人的 “雙手” 能夠像人類一樣靈活、溫柔、智能，智能時代的大門將被徹底打開，帶給人類前所未有的生活體驗。