人形機器人行業(yè)的高額融資早就屢見不鮮，但是近期，有一家生產(chǎn)靈巧手公司，在種子輪就融資超億元，由紅杉種子基金、萬凱新材領(lǐng)投，力合資本、力合金融、華倉資本、鞍羽跟投。該輪融資是靈巧手行業(yè)迄今為止金額最大的種子輪投資。

機器人靈巧手作為一種新型的末端執(zhí)行器，在機器人與環(huán)境的交互中起著關(guān)鍵作用。工業(yè)機器人一般使用專用的夾爪進(jìn)行操作，夾爪是針對特定任務(wù)設(shè)計的執(zhí)行器，具有成本低、效率高的優(yōu)勢，但通用性差。而人形機器人的操作對象具有不確定性，需要執(zhí)行器具備高度的靈活性，也就是需要靈巧手。人形機器人所提供的價值，將主要通過靈巧手的方式展現(xiàn)。

今天為大家介紹靈巧手的兩大組成部分：

①驅(qū)動模塊：電機驅(qū)動是目前靈巧手主流的驅(qū)動方案，空心杯電機、無刷直流電機、無框力矩電機均有應(yīng)用，目前空心杯電機為主流方案。

②傳動模塊：靈巧手的傳動裝置是連接驅(qū)動系統(tǒng)與執(zhí)行末端（手指關(guān)節(jié)）的核心組件，其核心作用是將動力源的旋轉(zhuǎn)或線性運動轉(zhuǎn)化為手指關(guān)節(jié)的精準(zhǔn)運動，從而實現(xiàn)抓取、捏合、旋轉(zhuǎn)等復(fù)雜操作。

一、驅(qū)動模塊—空心杯電機

機器人靈巧手結(jié)構(gòu)緊湊，需要在有限的空間中集成多個電機，從而實現(xiàn)多個指關(guān)節(jié)的靈活度，而扭矩的大小又決定了手指關(guān)節(jié)的抓握力度，因此高功率密度（有限體積內(nèi)提高輸出功率）的電機應(yīng)為靈巧手驅(qū)動單元的優(yōu)選。

空心杯電機作為人形機器人靈巧手末端執(zhí)行器的核心零部件，可分為有刷空心杯電機和無刷空心杯電機。

1、兆威機電

機器人靈巧手需要使用微型電機，體積小，精度高，生產(chǎn)難度高。針對人形機器人應(yīng)用的空心杯電機直徑通常在13mm及以下，且通常以幾萬-10萬轉(zhuǎn)每分鐘的高速運轉(zhuǎn)、各機械件公差配合難度高，對精密制造能力要求很高。

海外廠家空心杯電機品類齊全，F(xiàn)aulhaber、maxon空心杯直徑可小到3-5mm，國內(nèi)廠家少有12mm以下的空心杯電機。兆威機電是國內(nèi)少數(shù)能生產(chǎn)直徑10mm以下電機的廠商，目前直徑達(dá)到6-12mm，兆威已經(jīng)在進(jìn)行4mm電機的研發(fā)，有望打破壟斷。

兆威機電基于電機和減速器等關(guān)鍵部件自主生產(chǎn)能力，在2024年11月14日，正式推出其手指集成驅(qū)動的高可靠靈巧手。該靈巧手整機擁有17個主動執(zhí)行單元，單只手指自由度大于等于3個。整手的關(guān)鍵組件全部采用自主研制，包括電機、減速器、控制器等，其中高效高功率密度傳動模組的設(shè)計壽命高達(dá)10年。

二、傳動模塊——健繩傳動

常見的傳動方式，包括有腱繩傳動、連桿傳動、齒輪蝸桿傳動、帶傳動等。

腱繩傳動是目前靈巧手研究中被廣泛應(yīng)用的一種傳動方式，腱繩在一定程度上模擬了人手的肌肉驅(qū)動的能力，抗拉能力強。由于腱繩傳動所需的驅(qū)動器在遠(yuǎn)端，這就減輕了手指末端的負(fù)載和轉(zhuǎn)動慣量，提升了抓取的速度和靈活性，容易實現(xiàn)手指的多自由度彎曲和電機驅(qū)動力的遠(yuǎn)距離傳輸，適用于高自由度靈巧手，在機器人領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。

特斯拉的Optimus機器人全新Gen3靈巧手采用“齒輪箱+絲杠+腱繩”的傳動方案，其中一級傳動使用行星齒輪箱，二級傳動通過絲杠提供高精度線性驅(qū)動，三級傳動則通過腱繩實現(xiàn)手臂模組與手指之間的連接。

腱繩材料整體分為不銹鋼、高分子纖維兩類，其中高分子纖維使用更為廣泛。HMWPE（超高分子量聚乙烯纖維）是目前使用較為廣泛的腱繩材料。在線性密度相同的情況下，該材料抵抗拉伸的強度是鋼絲繩的15倍，同時具有低密度、抗切割、耐化學(xué)腐蝕、耐磨損、耐沖擊等優(yōu)良性能。

1、南山智尚

公司是國內(nèi)精紡呢絨龍頭，積極布局新材料化纖業(yè)務(wù)。公司深耕毛精紡及服裝傳統(tǒng)主業(yè)的同時，打造毛紡服裝與新材料“雙鏈協(xié)同”發(fā)展體系，實現(xiàn)了傳統(tǒng)主業(yè)與新材料業(yè)務(wù)的協(xié)同發(fā)展。

超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE）是一種分子量在100萬以上的高性能纖維，具有高強度、耐磨損、耐低溫、耐紫外線和耐腐蝕等特點，是目前比強度和比模量最高的纖維之一，常與碳纖維和芳綸并稱為三大高性能纖維。

目前世界上只有荷蘭、美國、日本和中國4個國家實現(xiàn)了UHMWPE纖維規(guī)?；a(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)代化工發(fā)布的《UHMWPE纖維現(xiàn)狀及趨勢》，2023年UHMWPE纖維海外產(chǎn)能約為2.2萬噸/年。美國埃萬特、美國霍尼韋爾和日本東洋紡3家企業(yè)占據(jù)著海外UHMWPE纖維約90%產(chǎn)能，產(chǎn)能分別為14200噸/年、3200噸/年和3000噸/年。

超高分子量聚乙烯纖維因其優(yōu)異的物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性，成為靈巧手腱繩的理想材料。隨著人形機器人行業(yè)的快速發(fā)展，靈巧手作為不可或缺的關(guān)鍵組件，其市場需求顯著增長。從國外多家頭部公司的案例中可以看出，超高分子量聚乙烯纖維作為靈巧手腱繩材料的選擇更為廣泛。這種材料在高精度、頻繁使用、長期受力的條件下，能夠滿足靈巧手動力傳動的要求。

公司擁有超高分子量聚乙烯纖維3600噸產(chǎn)能，12條生產(chǎn)線，通過前期的大量自主研發(fā)，已具備技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，纖維品質(zhì)及強度位居國內(nèi)第一梯隊。在投資者互動平臺上，公司確認(rèn)已經(jīng)與多家機器人公司進(jìn)行技術(shù)交流，還將在電子皮膚和傳感器領(lǐng)域進(jìn)行拓展。

注意：

以上公司均為長期邏輯。