谁在打造机器人的“黄金右手”:全球顶级灵巧手玩家大起底
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2025-07-15 谁在打造机器人的“黄金右手”:全球顶级灵巧手玩家大起底

来源:Shadow Robot
行业正从“技术突破”迈向“规模化应用”,企业纷纷布局,竞争已然打响。

作者:韩卓洋   出品:机器人产业应用

当机器人开始拿起咖啡杯、操作手术器械,甚至弹奏钢琴,背后的“幕后英雄”正是具身智能灵巧手。这双赋予机器生命感的“手”,正成为科技赛道的新战场。作为具身机器人的“交互接口”,灵巧手融合了仿生设计、柔性感知等前沿技术。据数据显示,2024年全球市场规模达17.06亿美元,预计2030年将突破30亿美元;2023年全球市场容量66.69万只,2030年将达141.21万只。国内市场同样火热,2025年被视作人形机器人量产元年,国金证券指出灵巧手在其中价值占比超30%。目前行业正从“技术突破”迈向“规模化应用”,企业纷纷布局,竞争已然打响。

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当前灵巧手领域竞争激烈,老牌企业与新晋力量各展所长。灵巧手本体研发企业中,Shadow Robot等老牌以高仿生、高精度技术占据科研高地,灵心巧手、灵巧智能等新势力则靠性价比和量产能力快速抢占市场;核心技术/部件支撑企业各有专攻,帕西尼感知主攻触觉、速腾聚创强在环境感知、兆威机电深耕驱动系统,形成技术互补;机器人本体+灵巧手协同企业如宇树科技、智元机器人,通过“躯干+手部”协同打造差异化竞争力。

核心要点

• 灵巧手成为科技新风口

• 领域内三类企业技术、产品盘点

• 灵巧手技术的多领域、多行业发展

01

灵巧手本体研发企业

1.1

Shadow Robot:

仿生手界的“教科书”

1997年成立的英国老牌企业,是碳负排放机器人公司。旗舰产品Shadow灵巧手有24个关节、20个自由度,超100个传感器,运行频率1KHz,能灵活抓取操控物体。2024年推出三指“DEX-EE”系列,适配强化学习实验,是科研领域标杆。

1、核心技术

(1)精密传感技术:Shadow灵巧手内置超100个传感器,能实时精准感知抓握力度、物体纹理,甚至细微震动,让机器人对抓取物体有细致入微的感知。

(2)高频数据处理算法:配合每秒1000次的高频数据处理算法,可快速解析传感器数据,进而精准控制手部动作,实现如人类般轻柔拿起鸡蛋不捏碎、精准拧紧螺丝等精细操作。

(3)灵活关节设计:拥有24个灵活关节,模仿人类手部关节构造,赋予手部近乎人类的操作灵活性与多样性。

2、核心产品

(1)Shadow Dexterous Hand:拥有100多个传感器,运行频率高达1KHz,20个直流无刷电机驱动(可选气动),动力可调,允许24个自由度的内收和外展运动。兼容ROS系统,是科研机构研究机器人操作的常用设备,能轻松完成拧螺丝、抓握工具等精细动作。

(2)Shadow Lite灵巧手:保留24自由度核心设计,电机体积更小巧。适合对安装空间有限的场景,兼容主流开发平台,在高校机器人实验室中很常见,可模拟人手完成翻书、叠纸等动作。

1.2

灵心巧手:

用“性价比之王”打破垄断

2018年成立,聚焦“灵巧手+云端智能”。Linker Hand系列性价比高,入门级O7售价8800元,7个自由度,耐用性强。产品已落地斯坦福、富士康等,推动灵巧手规模化应用。

1、 核心技术

(1) 双结构设计:独创连杆和键绳双结构。连杆版力量大,能轻松抓起5公斤重物,适用于工业搬运等重负载任务;键绳版更灵活,可完成拧瓶盖、系鞋带等精细动作,模拟人类手部肌腱拉力控制,运动更自然。

(2) 云端智脑与大数据:搭配全球最大的灵巧操作数据集DexSkill-Net,通过云端AI训练,让灵巧手不断学习优化动作,越用越“聪明”,适应更多复杂场景。

2、核心产品:不到5万的“全能手”—LinkerHand系列灵巧手

(1)高自由度:工业版拥有25-30个自由度,科研版更是高达42个;每根手指最高9个独立自由度,还支持360度旋转,动作灵活度远超同类产品,能轻松应对各种复杂操作场景。

(2)结构性能佳:采用连杆驱动+单指模块化设计,既减轻了设备负载,又提升了操作速度,抓握响应十分敏捷。同时配备多传感器系统,结合力位混合控制算法,最大负载可达5kg,无论轻重物都能精准抓取。

(3)性价比突出:价格和售后是其一大亮点。客单价约5万元,仅为国际同类产品的1/20,耐用性却达到国际产品的10倍,性价比优势显著。更有“只换不修”政策,设备出现故障直接更换新机,大幅降低用户使用风险。

1.3

因时机器人:

微型技术的“隐形冠军”


2016年创立,专注微型精密运动。灵巧手重复定位精度0.2mm,指尖力量强,RH56DFTP系列等已量产,交付超4000台,广泛用于锂电、装配等工业场景,推动行业降本。

1、核心技术

(1) 纳米级加工工艺:所有零部件均采用纳米级加工工艺,将传动误差控制在0.01毫米以内,保障手部动作的精准度。

(2)微型伺服电机:自主研发的微型伺服电机,体积小、功率大,实现力量与精度的完美平衡,为灵巧手提供稳定动力。

2、核心产品:因时机器人灵巧手系列

(1)仿人五指灵巧手FTP-500Pro:作为升级款,内置6个优化力控微型伺服电缸,响应速度达毫秒级。凭借6个自由度可完成30多种抓取动作,重复定位精度±0.1mm,指尖最大抓握力20N,在3C制造等领域表现突出,已服务20家头部企业,助力生产效率提升25%以上。

(2)高自由度协作灵巧手DFX-180:拥有18个自由度,搭载多模态感知系统,包含20个力反馈传感器和5个触觉传感器。它适用于人机协作场景,已进入15家高校实验室支持科研,同时在医疗康复领域发挥作用,辅助患者完成日常动作。

1.4

傲意科技:

让机械手读懂人类“心思”

2015年成立,搭建“机器人-AI-神经接口”平台。ROhand系列面向具身机器人,一代有6主动+5被动自由度;OHand智能仿生手服务截肢患者,进入多地残联目录并出海。

1、 核心技术

(1) 神经信号传感器:自主研发的神经信号传感器,能够敏锐捕捉人体肌肉产生的微电流变化,获取人体运动意图信号。

(2)AI转化算法:通过先进的AI算法,将采集到的神经信号精准转化为手部动作指令,实现人体意图与机械手动作的高效匹配。

2、核心产品:重获新生的“智能假肢”

(1)OHand™智能仿生手:为上肢残疾人士设计,内置5个超微型马达,搭配无创肌电传感器阵列,通过AI算法处理信号,可完成吃饭、写字等20余种日常动作。能深度学习适配用户肌肉信号与习惯,提供个性化体验,已服务近万名用户。

(2)第二代触觉力控灵巧手ROH-AP001:640克重,184mm高,工业级仿生结构,灵活度接近人手。搭载高密度触觉传感器,可感知0.1N至25N压力,辅助残障人士康复训练时模拟真实触感,适配多种设备,为康复设备升级提供可能。

1.5

强脑科技:

脑机接口驱动的“意念操控者”

2015年诞生,首家入哈佛创新实验室的中国团队。基于非侵入式脑机接口技术,研发的智能仿生手可让残障人士凭意念操控,完成抓握等精细动作,在医疗康复领域应用广泛。

1、 核心技术

(1) 非侵入式脑机接口技术:利用自研固态凝胶电极,从皮肤表面精准采集微弱肌电与神经信号,精准度逼近医疗级脑电设备。搭配先进算法,将大脑“意念”指令转化为外部设备动作指令,实现自然交互。

(2) 多模态数据融合技术:融合脑电、肌电、眼动等生理信号,结合环境感知数据,全方位解析用户意图,提升人机交互的准确性与自然流畅度,为智能仿生设备提供更精准的控制依据。

2、核心产品

智能仿生灵巧手Revo2:支持亚毫米级遥操作,借助脑机接口力控技术,可精准完成复杂精细动作,在机器人相关场景中,能辅助机器人高效完成诸如电子芯片精密装配等高精度任务。

1.6

灵巧智能:

量产时代的“灵巧革新者”

2024年依托上海交大成立,中科院院士领衔。掌握腱绳弹性欠驱动技术,DexHand021灵巧手有19个自由度、23个传感器,可单手玩魔方,致力于规模化落地工业、教育场景。

1、核心技术

(1)腱绳弹性欠驱动技术:通过独特腱绳设计与弹性元件配合,让灵巧手抓取时自适应调整抓握力,稳定抓取不同形状、材质物体,降低能耗与系统复杂度,提升能源利用与操作稳定性。

(2)多模态感知信息处理技术:融合视觉、触觉、力觉等传感器信息,经先进算法处理,使灵巧手精准感知环境与操作对象,快速理解周围状况,做出恰当操作决策,适应复杂多变场景。

(3)运动规划控制及具身智能算法:依据感知信息,为灵巧手规划合理运动路径,实现高效精准操作。具身智能算法助力其在复杂动态环境中自主学习、优化操作策略,持续提升操作能力。

2、核心产品

(1)五指灵巧手Dex Hand 021:工业级量产产品,19个自由度,内置23个传感器。能单手玩魔方、抓取多物、使用常用工具,具备可靠性、高集成等特性,整体技术达国际先进水平,已实现量产。

(2)Dex Hand 021S:千元级高性价比三指灵巧手,采用刚柔耦合传动专利技术,8自由度操控,抓握力达22N,覆盖80%通用手部功能,支持稳定抓取与工具操作,集成视觉/触觉多模态感知,适配多种场景。

(3) 新一代高灵巧度五指灵巧手Dex Hand 021 Pro:22自由度仿生架构,双绳驱系统配合全掌感知,实现类人手指高速精细化操作与爆发性抓取。腕手协同控制扩展操作空间,内置AI算力支持实时决策,在运动精度等方面表现优异。

02

核心技术/部件支撑企业

2.1

帕西尼感知:

机器人触觉的“敏锐捕手”

专注高精度触觉传感,模仿人类皮肤原理,研发能分辨纹理、压力的传感器。产品集成于灵巧手,赋予其敏锐触觉,打破机器人“操作无感知”局限,推动人机交互变革。

1、 核心技术

(1)高精度多维触觉传感技术:研发的触觉传感阵列可实时采集灵巧手及机器人与外部环境交互的触觉数据,灵敏度与精度高,能精准感知压力、振动、纹理等多种触觉信息,分辨不同材质表面的微小差异。

(2)触觉数据处理与深度学习算法:高效处理和分析采集的大量复杂触觉数据,通过基于物理模型的预处理与特征提炼,转化为对物体形状、质地、力度等属性的精准描述,利用深度学习算法提升对触觉信息的理解和应用能力。

2、核心产品

多维触觉灵巧手DexH13:全球首款“多维触觉+AI视觉”双模态机器人末端,单手集成1140个ITPU多维触觉传感单元,有15种类人般丰富的感知维度,能实现多维阵列力感知及材质、温度、纹理等15种物理属性实时解析。创新采用4指16自由度(13主动+3被动)仿生机械结构设计,拇指独立4主动自由度,可完成超90%的核心手部动作。手部搭载800万像素高清手眼相机,配合柔顺灵活运控与高精度力控,可精准实现抓、握、捏、按、手指开合等复杂动作,胜任易碎品抓取、精密装配等高难度操作。

2.2

速腾聚创:

机器人感知的“环境透视者”

激光雷达领军企业,为灵巧手提供环境感知。高精度雷达构建三维地图,助灵巧手预判操作空间,如全固态激光雷达E1等产品,与超2800家机器人客户合作,覆盖多领域。

1、核心技术

(1)全栈芯片化技术:将扫描、处理和收发系统全面芯片化,像RS-LiDAR-MX产品,厚度仅25mm,显著提升激光雷达性能与可靠性,优化产品结构,大幅降低成本,为广泛应用奠定基础。

(2)智能“凝视”技术:动态提高感兴趣区域(ROI)垂直分辨率至0.1°,能更早看清远处障碍物,使车辆提前响应,提升自动驾驶体验。

(3)AI感知软件技术:基于深度学习算法,提供环境感知、目标识别、预测决策等功能,从2017年的HyperVision1.0到2020年的HyperVision2.0,不断升级,提供全栈式算法解决方案。

2、 核心产品

(1)RS-LiDAR-M系列:全球首款实现车规前装量产交付的第二代智能固态激光雷达,结构精简、体积小、点云质量高、适应极端工况,如M1、M1Plus等型号,为车辆提供全面环境感知能力。

(2)第二代灵巧手:拥有20个自由度和14个力传感器,最大负载达5kg,可灵活复刻人手精细动作,展现出在机器人感知和操作能力方面的领先地位。

2.3

兆威机电:

灵巧手驱动的“动力核心造者”

深耕微型传动技术,ZWHAND灵巧手以微型空心杯电机为核心,融合传动设计与控制算法,实现高自由度操作。同时为多行业提供定制化微型传动组件,支撑灵巧手动力系统。

1、核心技术

(1)微型驱动系统技术:在微型传动系统领域深耕超20年,具备从减速器、电机、编码器到整手集成的垂直一体化生产能力。自主开发的微型谐波减速器直径仅8mm,配合高精度空心杯电机和自研控制系统,能实现0.05mm级定位精度。

(2)柔顺控制算法:可使灵巧手在复杂环境中精准执行各类抓握任务,能依据物体材质、形状和重量,自动调整抓取力度和角度,避免物品滑落或损坏。

(3)柔性电子皮肤感知技术:覆盖在灵巧手接触面的柔性电子皮肤,能模拟人手触觉,感知压力、温度与湿度,迅速响应外部刺激,内置高灵敏压力传感器,轻触即响应,实现精准操作。

2、 核心产品

ZWHAND新一代具身智能灵巧手:包括LM06(内置6个微型电机)、DM17(内置17个微型电机)和DM20(内置20个微型电机)三款新品。以DM17为例,将17个微型电机、位置和力传感器、控制模块等全部集成于整手产品中,涵盖17至20自由度,能实现抓握、弯曲和摆动等精细动作。

03

机器人本体+灵巧手协同企业

3.1

宇树科技:

足式机器人的“灵巧搭档”

2016年起深耕足式机器人,国内首家实现全尺寸人形机器人奔跑。自研UnitreeDex5灵巧手,自由度与力控出色,与自家机器人配合实现“跑跳+抓取”协同,拓展操作能力。

1、 核心技术

(1)高性能电机与驱动技术:自主研发的电机具有高功率密度、高扭矩输出特性,搭配先进驱动算法,为机器人关节提供强劲动力,保障机器人快速、稳定地执行动作,助力人形机器人完成快速行走、奔跑及复杂动作。

(2)先进感知与运动控制算法:融合激光雷达、摄像头等多传感器信息,精准感知环境。运动控制算法依据感知信息实时规划机器人运动轨迹,精确控制机器人关节运动,使机器人在复杂环境中灵活、精准地移动和操作,如四足机器人在崎岖地形的稳定行走。

(3)灵巧手设计与控制技术:自研的灵巧手自由度高且力反馈良好,通过先进机械设计与控制算法,实现稳定精准抓握。如UnitreeDex5灵巧手,单手20自由度(16主动+4被动),能柔顺丝滑反向驱动(直接本体力控),拥有单手94个灵敏触点,助力机器人在复杂环境完成多样化任务。

2、 核心产品

UnitreeDex5灵巧手:与人形机器人G1、H1配套,具备20自由度,可完成拧瓶盖、抓握工具等动作,因“跑跳+抓取”协同能力,成为足式机器人操作的标杆产品。

3.2

智元机器人:

通用人形的“全能手造者”

聚焦通用人形机器人,将灵巧手视为“交互核心”。以高集成度关节技术打造适配灵巧手,通过“手-身-脑”协同,让机器人完成从搬运到精细装配的全场景操作,赋予实用双手。

1、核心技术

(1)高集成度机器人关节技术:将电机、减速器、传感器、控制器等高度集成于机器人关节,减小关节体积与重量,提高输出扭矩和控制精度,使人形机器人动作更灵活、稳定,适应复杂操作任务。

(2)多模态感知与决策技术:融合视觉、听觉、力觉等多种感知技术,全面感知周围环境信息。通过先进决策算法,快速处理感知数据并做出合理决策,让机器人在动态、复杂环境中自主执行任务,如在工业装配场景准确识别零部件并装配。

(3)机器人操作系统与软件平台:自主开发的机器人操作系统兼容性和扩展性良好,能高效管理机器人硬件资源,支持多种应用程序开发。软件平台提供丰富功能模块和开发工具,方便开发者为机器人定制特定应用,降低开发难度,加速机器人应用落地。

2、核心产品

智元Dex-18灵巧手:具备18个自由度,搭载力觉传感器,适配智元通用人形机器人,可搬运5kg重物、拧螺丝,在工业场景表现出色。

3.3

中科慧灵:

科研落地的“技术转化者”

依托科研背景,将仿生灵巧手技术从学术推向应用。产品模拟人手结构,通过与教育、医疗、工业合作,把实验室成果转化为行业工具,连接科研与产业。

1、 核心技术

(1)仿生灵巧手设计技术:深入研究人类手部结构和运动机理,设计出高度仿生的灵巧手。通过精巧机械结构和传动系统,实现与人类手部相似的动作灵活性和抓握能力,能完成精细复杂操作,如抓取形状不规则物体、进行微小零件装配。

(2)智能感知与控制技术:为灵巧手配备触觉、力觉、视觉等多种传感器,全面感知操作对象和环境。运用先进控制算法,根据感知信息实时调整灵巧手动作,确保操作准确性和稳定性,如抓取易碎物品时自动调整抓握力度。

(3)机器人系统集成技术:将灵巧手与机器人本体、控制系统、软件平台等高效集成,打造完整智能机器人系统,确保各部分协同工作,实现机器人在不同场景下执行复杂任务,提供从硬件到软件的一站式解决方案。

2、核心产品

慧灵仿生五指手:适配CASBOT01人形机器人,可完成弹钢琴、打螺丝等操作,因其高仿生度,成为教育、医疗科研领域的热门教具。

3.4

魔法原子:

灵巧手创新的“特立独行者”

新兴企业,以差异化创新破局。用柔硬结合材料造灵巧手,研发独特驱动技术,专注极端环境等特殊场景,提供细分领域特色解决方案,填补市场空白。

1、核心技术

(1)新型材料应用技术:采用特殊柔性材料和高强度轻质材料制造灵巧手。柔性材料使灵巧手表面更贴合物体形状,增强抓握稳定性和触感;高强度轻质材料减轻灵巧手重量,提高能源利用效率,同时保证结构强度,适应复杂操作环境。

(2)独特驱动与传动技术:研发独特驱动系统和传动机构,实现灵巧手高效驱动和精准动作传递。例如采用新型微电机驱动技术和优化的传动链路设计,使灵巧手关节运动更灵活、响应速度更快,能完成快速、精准的抓取和操作动作。

(3)定制化控制算法:针对不同应用场景和任务需求,开发定制化控制算法。通过对操作任务的分析和建模,使控制算法精准规划灵巧手动作,实现高效、稳定操作,满足特定场景下的复杂操作要求。

2、核心产品

MagicHandS01:拥有11个自由度,力分辨率达0.1N,手部负载5公斤,作业场景下超20公斤。与人形机器人“小麦”配套,可完成抓握、双指操作等动作,适用于工业搬运、装配及商业服务等场景。

04

结语:谁将摘下“黄金右手”桂冠?

从仿生学的极致追求,到性价比的弯道超车;从精密机械的匠心打磨,到神经信号的突破性创新,每家企业都在用自己的方式,为机器人赋予“生命之手”。这场没有硝烟的战争中,谁将率先打造出真正完美的“黄金右手”?让我们拭目以待!

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