人形机器人灵巧手专题报告：结构向高承载发展，丝杠数量或将倍增|机器人_新浪财经

　　炒股就看金麒麟分析师研报，权威，专业，及时，全面，助您挖掘潜力主题机会！

一、灵巧手具体方案对比：灵巧手=手指（驱动+传动+传感器）*自由度+外壳

随着工业自动化和人工智能技术的不断进步，机器人正逐渐从单一的重复性任务执行者转变为能够执行复杂、多变任务的智能体。在这一转变过程中，灵巧手作为机器人与外界交互的重要工具，其重要性日益凸显。灵巧手的设计灵感来源于人类手部的复杂结构和功能，它使得机器人能够执行诸如抓取、操纵、甚至感知等多样化任务，极大地扩展了机器人的应用范围和操作能力。灵巧手的组成是实现其多功能性的基础。一个典型的灵巧手系统通常由以下几个关键部分组成：（1）驱动系统：负责提供动力，使手指能够进行各种运动。驱动系统包括电机、气动和液压等类型。（2）传动系统：将驱动系统产生的动力转换为手指关节的运动。传动系统包括丝杠、齿轮、连杆、绳索和腱绳等。（3）传感器系统：包括触觉、力觉和位置传感器等，用于感知手部与外界物体的接触状态和力度，以及手部自身的位置和运动状态。（4）控制系统：通过算法和软件对驱动系统和传动系统进行精确控制，以实现预定的手部运动和任务执行。本文将结合特斯拉的灵巧手专利，拆分灵巧手驱动、传动、传感器等零部件的技术方案、未来发展方向、竞争格局和价值量。

1.1 灵巧手技术路线分析：电驱+复合传动+带力和触觉传感为主导方向

1.1.1 自由度数量：有自由度提升趋势

人手共有 24 个自由度。据《机器人灵巧手——建模、规划与仿真》，人手 24个自由度包含拇指 5 个自由度，其余 4 指各 4 个自由度，另外还有腕的外展、腕的弯曲和手掌的弧度 3 个自由度。

若机器人的灵巧手驱动源数量等于自由度，为全驱动；若驱动源数量小于自由度，为欠驱动。全驱动方案每个指关节都有驱动器，功能接近人手，可实现更高的精度；而欠驱动虽然集成度更高，但功能性不足，对于精度要求比较高的手指精巧控制无法胜任。

自由度越多，设计难度越大，难题之一是如何安置众多驱动器，让灵巧手的尺寸接近人手。目前已知自由度最多的是 Shadow Hand，自由度达到 24 个。特斯拉人形机器人第一代单手拥有 6 个自由度，第二代 11 个自由度，整体向自由度更高发展。2014 年起，已有至少 4 款灵巧手做到了 21 个自由度，传动方式上，韧带、腱绳和齿轮连杆均有采用。

1.1.2 驱动方式：电驱为主流技术方向

灵巧手主要的驱动方式包含 4 种：电机驱动、液压驱动、气压驱动和形状记忆合金驱动。电机驱动兼备精度和经济性。电机驱动方式中，电机经减速器控制转矩和转速后通过其他传动装置将旋转运动转化为手指的弯曲运动。驱动系统主要由电机、减速器组成。优势在于体积小、响应快、调控方便、稳定性好、精度高、输出力矩稳定等。后文将对主流手部电机空心杯电机和无刷有齿槽电机进行详细拆解。液压驱动适用于大力抓取，但体积过于庞大。液压驱动方式中，不可压缩的液体将被压入封闭系统，进而推动活塞移动，使手指产生力量和运动。驱动系统一般由液动机、伺服阀、油泵和油箱组成，常被用于工业机械手中，适合大型抓取作业。人手的重量较低，但可以实现单手吊环等大力输出动作，液压实现大力抓取的可能性最大，但系统庞大，小型化和便捷性技术有待突破。气压和形状记忆合金驱动重复定位精度较低。气压驱动方式中，将对空气进行压缩，空气的压力会推动活塞或膜片移动，进而转换成机器人手的运动。气压因为难以实现精确的位置控制，常用在简单的抓持手，不能实现多关节的灵活运动。形状记忆合金驱动经过变形后加热到一定温度，可以恢复到之前的形状而产生力驱动灵巧手的运动，但无法长时间工作，并且疲劳强度较低。

综合对比可知，电机驱动是最适合灵巧手批量生产使用的方式。主要因为随着电机设计、加工技术以及电子技术等的进步，能够为灵巧手提供体积小、出力大的微型电机，其次因为电能的获取、存储容易，为电机提供了应用的基础。可能采用的电机包括空心杯电机、无刷有齿槽电机等。空心杯电机方案能效高，适合电池供电且长时间运行的灵巧手。空心杯电动机采用无铁芯转子，消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，因此效率更高，转动惯量小，易于控制。根据《空心杯微型电机及线圈的研究进展》，空心杯电机主要具备以下特点：（1）节能特性：能量转换效率很高，其最大效率一般在 65%以上，部分产品可达到 90%以上（铁芯电动机一般不超过 75%）。（2）控制特性：起动、制动迅速，响应极快，根据《空心杯微型电机及线圈的研究进展》，机械时间常数小于 28 毫秒，部分产品可以达到 10 毫秒以内（铁芯电动机一般在 100 毫秒以上）。（3）波动特性：运行稳定性十分可靠，转速的波动很小。作为微型电动机，空心杯电机的转速波动能够容易的控制在 2%以内。因此空心杯电机特别适合电池供电同时又要求长时间运行的应用场合，例如仿生手、人形机器人和手持电动工具等。

空心杯电机主要难点在于绕组设计、动平衡设计及资金投入。因此新进入者的技术积累较浅，难以达到机器人领域的高效率等要求。（1）绕组设计：绕组需要保证线圈的高密度以及排列的一致性，从而使得产品具备高功率和扭矩密度。绕组的形态具备多样性，不同形态的绕组会直接影响生产的良率，但多数技术都被外资企业申请专利，进一步加大国内企业突破的难度。（2）动平衡的设计：转子动平衡是电机生产制造过程中极其重要的一个工序，直接关系到电机的噪声、振动指标性能是否达标。转子动平衡差异的原因是不同企业使用了不同的磁性材料，导致转子的质量分布不均一。（3）资金投入：电机的自动化生产线中设备价格较高，绕组设备单台价格百万以上，且需要设备厂商定制化开发，对空心杯电机厂商的资金要求较高。

无刷有齿槽电机方案是降本的一种可行方式。手指部位可使用的电机可按有无齿槽区分为无刷有齿槽电机和无刷无齿槽电机： 1）有齿槽：无刷直流电机大多采用有齿槽设计，即线圈绕制在定子上的齿槽中； 2）无齿槽：空心杯属于无齿槽电机；在无齿槽电机中，定子上没有齿槽结构，线圈单独绕制成型，直接固定在定子表面或内部。

由于空心杯电机具备小直径、扭矩波动小等特点，机器人当前仍以空心杯电机为主导。无刷有齿槽电机功率较空心杯电机更大，同时大直径导致其短期仅能安装在大拇指（空间容忍度更高）。相比于空心杯电机，无刷有齿槽电机有齿槽力矩，导致速度和扭矩都有更大的波动，有铁芯之后无法做高速运转；空心杯电机可以做到高速、小直径，主要通过手掌结构来起承载重量，从这个角度看，无刷直流电机的功率更大，可以放在大拇指上，但是短期不会放在其他手指上，因为手指要更小更轻巧。电机未来发展方向是围绕降本增效，主要通过缩小体积、减轻重量的方式实现，如谐波磁场电机、一体化技术电机。 1）谐波磁场电机：通过改变电机内部设计结构，实现缩小体积、增大功率密度；2）一体化技术电机：通过集成减速器等产品，实现缩小体积、增大功率密度。

1.1.3 传动方式：布局丝杠正成为手部传动的发展趋势

传动方式主要包含腱绳、丝杠、齿轮、连杆等。早期灵巧手曾经采用齿轮、连杆等传动机构，然而因为尺寸和质量大、运动不灵活等问题逐渐被淘汰。模仿动物肌腱传动方式的腱绳传动目前广泛被灵巧手采用，根据各公司 2024 年中报，上市公司正集中研发手部丝杠，布局丝杠正成为传动的发展趋势。腱绳传动，使用线绳模拟人手的肌腱结构，可以使得大型的驱动器远离执行机构，减轻末端的负载和惯量，提升了抓取的速度，排布灵活，因此适合空间狭小且需要驱动自由度数目较多的传动场合。连杆传动，使用多个连杆串并联混合的形式传递运动和力矩。手指的运动和动力由刚性连杆传递，能够抓取大型的物体且结构设计紧凑，可以完成包络抓取。缺点是难以远距离控制，容易发生弹射，且抓取空间较小。

齿轮/蜗轮蜗杆传动，通过齿轮或者蜗轮蜗杆将驱动器的旋转运动转换成直线运动，拉动驱动器和手指间的弹簧来驱动手指产生动作。

滚珠丝杠传动，根据《空间五指灵巧手控制系统设计_韩运峥》，电机和滚珠丝杠外置于手臂中，电机通过减速器带动滚珠丝杠，电机轴的旋转运动被转化为丝杠螺母的平移运动，丝杠螺母拉动腱绳，腱绳另一端连接到手指指骨上，拉动手指关节绕关节轴旋转，形成手指弯曲运动。据特斯拉公开资料，特斯拉后续将驱动装置安装在手臂而非手指里面。

灵巧手的传动装置一般可以分为三级：（1）第一级：位于电机侧，主要为减速器，起到的作用是精度调节；（2）第二级：最重要，负责动作执行；（3）第三级：连接驱动器和关节末端，主要是腱绳和连杆。从市场案例看，一级传动以皮带为主，二级传动主要采用丝杠或者锥齿轮，三级传动基本都会采用腱绳和连杆。综合对比看，各种方案各有所长，但由于工厂中的劳动场景需要有较高的承载力，而丝杠是承载力最高的传动方案，因此有可能在工厂场景中成为主流。

1.1.4 传感器：特斯拉手部传感器数量有增加态势

总体手部上可使用的传感器包含力、位移、触觉、角位移、视觉、压力、力矩、位置、霍尔和温度传感器等。其中，触觉、视觉和温度传感器属于外部感知，力、位移、角位移和力矩属于内部感知。

据《机器人灵巧手：建模、规划与仿真》，用于灵巧手的传感器主要有位置和触觉传感器，测量关节位置是实现手指运动控制所必需的基本要求，实际中经常用霍尔元件、电位计和光学传感器来测量位置。而触觉传感器主要用于反馈接触信息，一般包含力传感器和接触传感器两种。其他的传感器可以针对特殊任务需要而增加，如接近觉、视觉、加速度和振动等。

具体使用案例上，根据特斯拉 GEN2 发布会，特斯拉机器人上确定搭载了触觉传感器。对于其他的方案，总体还有多种传感器可以选择，如 DLR/HITHand 官网显示，其使用了关节力矩传感器、关节绝对位置传感器、电机霍尔传感器、触觉传感器和温度传感器。

1.1.5 方案选择：性能与成本的综合博弈

受经济成本和技术制约影响，目前看最适合灵巧手采用的方案是：驱动采用电机，传动采用腱绳或丝杠（可搭配其他传动件），传感器采用内部加外部传感器（力、触觉传感器是高频使用的）。

1.2 特斯拉 gen1 专利拆解：驱动器、齿轮箱是核心零部件

根据特斯拉手部专利，手部共采用了约 14 种核心零部件。按价值量排序，执行器、齿轮箱、霍尔效应传感器较高： 1) 执行器：空心杯电机（我们预计量产后国产 1000 元/个，13×1000=13000 元）或者无刷有齿槽电机（预计量产后国产 160 元/个，160×13=2080 元） 2) 行星齿轮箱：304a-304f（齿轮箱=1 齿轮+1 蜗轮），我们预估量产后单自由度价值量约 100 元，13 个自由度合计 ASP1300 元。 3) 指节部件：近端 402、远端 408、420，为壳体，我们预计价值量较小 4) 指节的两端：410、412 ，为壳体，我们预计价值量较小 5) 枢轴（包含销钉、销轴等）：406、414，我们预计价值量较小 6) 电缆：416、418、512 ，我们预计价值量较小 7) 通道结构：424、426 ，我们预计价值量较小 8) 扭簧：远端 436、近端 434 ，我们预计价值量较小 9) 弹簧支架、销钉，我们预计价值量较小 10) 其他：指甲、肌腱、自动张紧器、手动张紧器、法兰套轴承，我们预计价值量较小11) 管道：514、516 ，我们预计价值量较小 12) 蜗轮：704（包含滑轮 706），在齿轮箱中已经计算 13) 齿轮：702 ,在齿轮箱中已经计算 14) 霍尔效应传感器：由感应器 802 和磁场源 804 组成（处理器 114 通过霍尔效应传感器测量的磁场确定指节部件的位置或者旋转角度），产业链成熟，价值量较小。

根据特斯拉 GEN1 灵巧手专利，手指的基本工作机制通过电缆驱动系统和执行器的协同作用来实现。当执行器被激活时，拉动电缆，电缆通过手指的通道结构引导，带动手指的关节围绕枢轴旋转。电缆通过齿轮箱保持适当的张力，确保关节运动平稳。此外，扭簧提供了额外的回弹力，使手指在操作完成后能够自然恢复到初始状态。这种电缆驱动的设计不仅减少了复杂的机械部件，还提高了手指的灵活性和耐用性。通过霍尔效应传感器的精确定位，手指能够实时调整运动，从而实现高度精细的操作任务。特斯拉灵巧手专利拆解步骤如下：第一步，根据特斯拉灵巧手专利显示，其单手有 5 个手指，每个手指包含两个指节（近指节 206+远指节 208），每根手指靠紧固件固定在手掌上。这步新增了指节部件。

第二步，根据特斯拉灵巧手专利，其单手有 6 个自由度，因此包含 6 个执行器和齿轮箱。其中执行器主要放在手掌（第三代由于自由度增加，手掌容量难以包容，因此将执行器装载到容量更大的手臂）。这步新增了执行器和齿轮箱，单手分别有 6 个。

第三步，根据特斯拉灵巧手专利，其单指有 2 个枢轴结构与 2 个扭簧。两个枢轴分别位于手指的近端（406）和远端（414），通常由销钉或轴承构成，允许手指在特定的角度范围内自由旋转。远端扭簧（436）和近端扭簧（434）分别位于手指的远端和近端关节，不仅提供了额外的稳定性，还能帮助手指在恢复初始状态时提供反馈力量。这步新增了枢轴结构与扭簧。

第四步，根据特斯拉灵巧手专利，其单指有 2 个电缆与 2 个通道结构，电缆一端与执行器相连，另一端通过复杂的通道结构（424、426）沿手指内部布线。当执行器运动时，电缆可以带动灵巧手进行弯曲。通道结构为电缆的移动提供了引导路径，确保电缆在手指弯曲时能够自由移动而不会打结。这步新增了电缆与通道结构。

第五步，根据特斯拉灵巧手专利，灵巧手有 6 个齿轮箱，每个执行器通过一个齿轮箱控制电缆的移动。齿轮箱通常由蜗轮和蜗杆组成，齿轮箱中的滑轮与电缆相连，确保电缆的张力始终保持在一个稳定范围内。这步新增了齿轮箱（包含齿轮、蜗轮、蜗杆和滑轮等）。

第六步，根据特斯拉灵巧手专利，灵巧手每个手指还配备了 1 个霍尔效应传感器用于监测手指各个关节的旋转角度和位置。霍尔效应传感器与处理器相连，当手指旋转时，通过测量磁场的变化来确定手指的确切位置，提供实时反馈。这步新增了霍尔效应传感器。

1.3 灵巧手空心杯电机和丝杠是未来降本核心

根据特斯拉公开信息，GEN3 灵巧手相比于 GEN2 的主要变化在于：（1）手部增加了自由度，从 11 提升到 22 个，我们预计对应的电机数量将从原本的 6 个提升到 13-17 个；（2）驱动器装载在了手腕部位。

我们测算出当前单手的纯零部件价格总和为 4.5 万元（采用国产空心杯电机和滚柱丝杠，13 个主动自由度）~13.3 万元（采用进口空心杯电机和滚柱丝杠,17 个主动自由度），测算过程如下：

驱动电机上，我们假设单手主动自由度为 13 个，对应需要 13 个驱动电机，假设每个手指能够用到 1 个无刷有齿槽电机，单手共计 5 个，其余 8 个主动自由度全采用空心杯电机；根据 Maxon、兆威机电线上购物平台官网，预计空心杯电机（带霍尔传感器）和无刷有齿槽电机价格分别为 4500 元/个（进口）、160 元/个。传动件上，假设分别使用 13 根行星滚柱丝杠、13 个行星减速箱和 10 根腱绳，由于精度较高，我们预计对应价格分别为 3000（进口）、100、5 元/根。传感器上，我们假设采用高精度指腹电容式传感器+大面积电子皮肤+指缝间温度传感器+指节间霍尔传感器。（1）电容式触觉传感器：预计单手搭载 5 个高精度的触觉传感器，主要搭载在指腹部位；（2）大面积电子皮肤：假设手掌+ 手背（包含手指）均覆盖低精度电子皮肤，根据中南大学烧伤整形外科资料，人双手掌面积约为人体表面积的 1%，而人体总面积为 1.5-2 ㎡，所以单手手掌+手背面积约为 1.5×1%×2=0.015 ㎡，因此假设灵巧手单手皮肤面积也为 0.015 ㎡。；（3）指缝间温度传感器：预计单手 5 个；（4）霍尔传感器：据特斯拉专利，单手有 5 个，已包含在电机中。单价上，根据力感科技、上海测控、KMU、墨感科技官网旗舰店，假设电容式触觉传感器、大面积电子皮肤、指缝间传感器价格分别为 100 元/个、350 元/㎡、34 元/个。其他如电缆、通道结构、扭簧、齿轮、指甲等价值量较小，预计合计约 50 元/手。

量产后单手价格有望做到 1 万元以下。机器人目标价格 1-2 万美金/台，假设人手的价值量占比约 13%，则单手目标造价约为 0.91 万元人民币，降本空间约为 395%~1330%。当空心杯电机和滚柱丝杠通过设备国产化和规模化等措施降本后，造价会无限往原材料成本靠近。

据淘宝网、京东网的询价结果，目前大部分灵巧手的单手市场价为 2-15 万元/只，整体价格与精度、关节数和驱动数等关键指标呈现正相关关系。DLR 配备了较高精度的零配件售价 80 万元/只，根据线上购物平台显示，DLR 单手包含 15 个自由度，高度集成了电机、齿轮、哈默纳科减速器、传感器等零部件。

1.4 竞争格局：美国领先，国产灵巧手快速崛起

当前美国在机器人灵巧手技术上处于领先地位，特别是在人工智能、传感器融合以及仿生技术领域有显著优势。美国的许多公司和研究机构在灵巧手的硬件设计和智能化控制系统方面积累了大量的技术经验。中国近年在机器人灵巧手领域的技术积累迅速增长，尽管与美、欧相比还有一定差距，但市场规模庞大，政府支持力度强，市场化进程快。自由度角度看，海外特斯拉、Shadow Hand、SCHUNK 和 ILDA 已经将 DOF 自由度做到 20 个以上，国内青龙灵巧手自由度做到 19 个，处于国内较为领先地位。抓握力角度，海外的 QBhand 和国内的星动纪元较为领先，抓握力分别达到 62N 和 80N。国内市场上，因时机器人、傲意、腾讯 RoboticsX 实验室等企业也在积极布局，且具有低成本供应链优势，未来国产灵巧手有望占据更多市场份额。

二、驱动装置：国产竞争力优势明显

2.1 价格：进口价格为国产品牌的两倍

灵巧手驱动电机主要包含空心杯电机、无刷有齿槽电机。由于生产难度系数更高，同级别空心杯电机是普通电机价格的 10 倍。据淘宝，兆威机电 8mm 微型电机+4 级齿轮箱的价格为160元，虽然电流更小，但是具有转矩大和减速比高的优点，例如兆威机电的8mm微型电机转矩达到750 gf.cm，大于同公司的 6mm 的空心杯电机（转矩为 600 gf.cm），减速比为 369:1，而直径 8mm 的空心杯电机减速比只有 64:1。国产微型空心杯+减速箱的当前价格约 1-2 千元，进口不带减速器价格为其 2 倍。Maxon 的 6mm 直径无刷空心杯电机，不带减速器，售价为 4675 元，但兆威机电同直径产品仅售价 1818 元，国产价格具备较高性价比。

2.2 竞争格局：玩家持续增多，有望快速实现国产替代

中高端领域中，空心杯电机市场基本被外资厂商垄断，2023 年外资企业市场份额达到 85%以上。但国内布局工业用空心杯电机的企业较多，如鸣志电器、兆威机电、拓邦股份、鼎智科技和伟创电气等，有望快速切入机器人领域，实现国产化降本。

三、传动方式：谐波减速器尚有差距，丝杠国产优势明显

如前所述，传动中用到价值量比较大的零部件主要为减速器和丝杠，绳索、螺杆等价值量较低，因此我们重点展开研究减速器和丝杠。

3.1 减速器：降速增扭，已有多家完成手部谐波减速器开发

一级传动采用减速器的方式较多，其主要作用为增强扭矩与控制精度。从性能角度看，谐波减速器精度一般低于 1 弧分，行星减速器和蜗轮蜗杆高于 1 弧分。从传动效率看，行星减速器和谐波减速器的传动效率均大于 85%，远高于蜗轮蜗杆的 30-40%。从价格上看，手指上搭载的微型谐波由于工艺难度更高，单价目前在 7000 元，若长期大批量生产有望降低至 800-1500 元/个。行星减速器单价一般为小几百元。

其中壁垒较高的为谐波减速器。谐波减速器的壁垒在于生产数据库积累，要对各种工况各种需求都有相应的调参能力。国内外产品差异：寿命、噪声、温升和稳定性。国产谐波减速器主要表现为使用寿命较短、精度保持性差、传动效率不高、噪声大、负载小。性能的差异主要源于原材料（海外如纳伯斯特克用的是山阳特钢）、加工精度、热处理等。成本：规模迭代决定成本优势。从成本结构看，谐波减速器直接材料、直接人工和制造费用占比分别为 25%、31%、28%，未来规模和设备自动化提高后，成本有望显著下降。且头部规模迭代快的公司，有望获得规模优势。

哈默纳科已经完成手指微型谐波减速器研发，哈默纳科 23 年年报显示，公司开发了用于人形机器人手部的迷你执行器 RSF-3C 及 RSF-5B，集成谐波减速器、无刷伺服电机及编码器于一体，并展示这些微型减速器可以用于手指关节，每根手指配置 2-3 台，目前已搭载至东京大学灵巧手设计方案中。

国内绿的谐波和非上市公司宏勤自动化科技也有研发手部微型谐波减速器，总体价格约 1000-2000 元。绿的谐波 24 年中报显示，其超小型谐波减速器可以做到最小外径为 6mm，适用于智能机器人手指关节。宏勤自动化科技产品目录显示，其 2020 年已经研发出可用于机器人手指关节的迷你小型谐波减速器，目前适用的直径有 13/20/30mm 三种。由于人形机器人带来行业研发灵巧手谐波减速器热潮，预计后续更多的公司将研发完成用于手部的谐波减速器。当前的减速器玩家上市公司主要包含绿的谐波、双环传动、豪能股份、同川科技和国茂股份等。

3.2 丝杠：具备较高的承载力和精度，在精细化工作场景中具备必要性

随丝杠技术成熟，灵巧手采用丝杠的概率有望大幅提升。在 2024 年北京机器人展览上，KGG 展出 4mm 直径的行星滚柱丝杠，以及直径 1.5mm 的行星滚珠丝杠；此外 KGG 还展出了集成了行星滚柱丝杠方案的灵巧手。淘宝网显示，KGG 超小丝杠轴径 3mm 售价为 950 元/根。

由于人形机器人带来行业研发灵巧手丝杠研发热潮，预计后续更多的公司将研发完成手部的滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。当前的丝杠上市公司主要包含北特科技（维权）、贝斯特、五洲新春、鼎智科技、斯菱股份等。各公司公告显示，当前 KGG 和新剑传动已完成手部丝杠研发，五洲新春正在研发中。

四、传感器：精度存在差异，国产产品满足一般场景

4.1 电阻式和电容式触觉传感器有望成为主流

特斯拉 GEN2 采用的方案预计采用了压力式触觉传感器，像素数量约为 8*12，我们预计单机价值量约数百元。其主要分为电阻式、电容式和压电式等方案。整体从成本角度看电阻式和电容式有望成为最终方案。手部传感器中价值量最大的是触觉传感器。特斯拉第二代人形机器人 GEN2 发布，增量主要是触觉传感器，我们详细解读触觉传感器赛道技术路线、产业内公司和供应链等。

4.2 灵巧手需要大面积低精度皮肤+高敏感指腹

当前触觉传感器主流技术方案是电阻式：主要有两种具体方案：a.接触电阻方案，通过改变极板之间的接触面积和接触紧密度来改变电阻。例如零感科技的泡棉方案，通过在发泡材料的内部投入导电物质，可以把其当成开口的圆环，在下压的过程中，开口逐渐缩小，材料的导电性会逐渐提升，进而反应了接受的压力。b.导电颗粒方案，又称隧穿方案，通过在弹性材料内部填充导电颗粒，通过按压导致导电颗粒间间隙的缩小，进而带来电阻的变化。

我们预计有三种触觉搭配使用将成为长期主流：a.热感；b.大面积低精度的反馈；c.高精度反馈（如指腹）。预计会将三类方案结合在一起使用，分别是电阻式、电容式、热辐射式。电阻式：大面积覆盖，可用于手臂和身体部位。优势在于组装简单，易于大批量生产，柔性更高，寿命更长，可靠性强，成本低，耐高温和高压。我们假设手掌手背 4 个+身体部分共计 2 平方米。电容式：用于指腹以辨别纹理。电容式适用于高精度场景，如新能源电池制具的检测、判断触摸物体的类型和盲文的检测等。热辐射式：可布局在指缝间感知温度。通过热辐射和红外线去检测人或金属的靠近，可以实现非接触的感知，判断是否有热源靠近，用于规避危险。

国内外触觉传感器差距主要体现在国内成本低但精度略低。（1）成本差异：海外产品在核心原材料等与国内区别不大，国内产品价格低廉。（2）性能差异：海外产品在精度（3-5%）、技术和外观的细节方面比较领先，钛深产品精度 3-5%，力感科技产品精度 5%，普遍产品精度在 10%左右，足够满足终端用户目前的使用场景需求。

4.3 竞争格局：外资占据大部分份额

全球触觉传感器主要厂商有 Tekscan、Pressure Profile Systems、Sensor Products Inc.等，全球前三大厂商共约占有 65%的市场份额。国内布局了触觉传感器的公司有苏州能斯达电子（汉威科技）、墨现科技、力感科技、瑞浒科技等、埔慧科技、帕西尼感知科技、韧和科技、他山科技、柔宇科技、宇博智能、常州福普生、上海澄科电子、常州柔希电子等。

上市公司中主要包括汉威科技、苏试试验、弘信电子和柯力传感。1）汉威科技，旗下子公司苏州能斯达已建立稳定纳米敏感材料体系，2024 年上半年，传感器营收 1.55 亿元；2）苏试试验，原有产品技术同源，可直接迁移，2024 年上半年营收 9.16 亿元；3）弘信电子，压力传感器领域有所积累，2024 年上半年营收 30.37 亿元；4）柯力传感，触觉传感器已启动与多家企业、院校的合作，同时以自研模式进行研发，目前尚处于研发验证阶段。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

（转自：未来智库）