摘要：人形机器人的商业化进展得益于技术进步和政策支持。特斯拉在其Optimus项目中，通过不断优化关节、灵巧手方案和算法训练，显著提升了人形机器人的运动和认知能力。预计到2027年，人形机器人在国内一般应用场景中将具备商业化价值。

在全世界科技巨头发力投入和共同推动下，近年来人形机器人产品和成本迭代速度显著加快，成为发展最确定的产业方向之一。

人形机器人的商业化进展得益于技术进步和政策支持。特斯拉在其Optimus项目中，通过不断优化关节、灵巧手方案和算法训练，显著提升了人形机器人的运动和认知能力。预计到2027年，人形机器人在国内一般应用场景中将具备商业化价值。

中国政府也出台了一系列政策，推动人形机器人产业的发展。2023年8月，工信部组织开展未来产业创新任务揭榜挂帅工作，重点支持人形机器人等领域的核心技术突破。2023年11月，工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》，提出到2025年人形机器人创新体系初步建立，到2027年实现技术创新能力和产业生态的全面提升。

人形机器人的核心产业链包括关节、灵巧手、丝杠、传感器等关键部件（如上图）。根据特斯拉公开的信息，运动系统（包括线性执行器、旋转执行器和灵巧手）在量产成本中占比最高，约为60%以上。从价值量来看，关节占比50%，灵巧手占比20%，丝杠占比约17%，减速器占比16%，力传感器占比13%，空心杯电机占比9%，无框电机占比8%。

何为灵巧手？？？

根据百度百科的解释：灵巧手是一种模拟人类手部功能的高自由度机器人末端执行器。主要就是模拟人手的功能。其核心功能就是扭动和感应（触觉，放在下一篇内容）。

无疑，灵巧手是人形机器人的重要组成部分，涉及多学科交叉，具备较高的技术壁垒。在扭动能力上，有一个自由度的指标可供对比。这个自由度可以理解为它“关节的灵活程度”，也就是它能像人手一样做出多少种不同的动作。举个生活中的例子：想象你的手臂：

​肩膀可以前后、上下、左右移动（3个方向）。

​​肘部只能弯曲（1个方向）。

​​手腕可以旋转、上下摆动（2个方向）。

上面就是约6个自由度，能让你抓取杯子、写字、挥手等。

机械手的自由度类似，但更简单。比如：专用机械手（如工厂流水线）可能只有 2-4个自由度，比如“上下移动+旋转”就能完成抓取任务。通用机械手（如复杂焊接）需要3-6个自由度，模仿人手灵活调整姿势。

如，特斯拉的GEN3灵巧手相比GEN2，自由度显著增加，驱动器数量从6个提升到13-17个，驱动器装载位置也从手指转移到手腕部位。

很酷炫有没有！！！，但成本也是相当的高。根据现有数据，特斯拉Gen3单手成本约13万元（进口方案），而国产厂商（如鸣志电器、兆威机电）已经成功突破空心杯电机技术，可以让成本降至进口的1/3，那同类型的国产灵巧手也需要约5万元的成本！！！

在特斯拉这13万元成本中，主要由空心杯电机、螺纹丝杠、行星精密齿轮箱和编码器构成，其中空心杯电机是核心部件。

空心杯电机作为一种特殊的直流电机，在多个领域展现出了卓越的性能。其无铁芯转子结构带来了诸多优势，首先是节能特性突出。能量转换效率很高，最大效率通常在70%以上，部分产品甚至可达到90%，远高于铁芯电动机一般的70%效率。

空心杯电机无疑是灵巧手最重要的成本构成！！！！数据上（以上文特斯拉灵巧手数据），在单手中的纯零部件价格总和为7,5万元(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)，占总成本的近一半。

目前，海外企业占据主要市场份额，全球空心杯电机市场的主要制造商包括Maxon（瑞士）、Faulhaber（德国）、Portescap（美国）、Allied Motion Technologies（美国）等公司，这四家制造商占据了市场份额的65%以上。

鸣志电器、鼎智科技等内资厂商积极布局空心杯电机领域，目前内资厂商技术发展较快，能提供较大尺寸范围的空心杯电机产品，逐渐积累技术经验和拓宽应用场景。需要股票代码的可自行看下图。

丝杠也是人形机器人灵巧手中的关键部件，约占灵巧手总成本的20%，其加工和设备正迎来全面的国产化。目前，国内多家企业如五洲新春、北特科技、贝斯特等已经在丝杠的研发和生产上取得进展，其中五洲新春、北特科技等实现行星滚柱丝杠量产，精度达P1级，成本较进口低50%。

特别是在T型丝杠、滚珠丝磨床基本已能国产替代，但高精度数控螺纹磨床仍依赖进口，主要厂家有日本三井、日本津上等。

图为：行星滚柱丝杠加工流程

图为：丝杠主要企业名单

PEEK材料是一种特种工程塑料，它具有耐热、耐磨、耐腐蚀的独特优势。与工程塑料相比，PEEK材料兼具刚性和韧性;与金属材料相比，PEEK材料比强度大的同时，自身重量较轻，非常符合轻量化趋势。

目前该领域处于一超多强格局，英国的威格斯Victrex份额遥遥领先，而国产基本都是2016年后才起步，目前的市占率在10%左右。但目前国产技术水平已经实现突破，产能也在增加，相信不久便可以占领更多市场！！！

未玩待续（下篇介绍，灵巧手的触感部分—传感器）

来源：东西财经王