人形机器人的商业化进程里，最被低估也最关键的部件，其实是那只看起来不起眼的手。它是人形机器人与外界交互的核心枢纽，也是实现精细操作的唯一终端。更重要的是，它的技术水平直接决定了人形机器人能进入多少场景，而它的成本则决定了商业化落地的速度。目前灵巧手占人形机器人整机成本的 14% 到 18%，技术溢价能力明显高于下肢。
典型的灵巧手由驱动传动感知三个系统组成。以特斯拉 Bot 的灵巧手为例，单只成本约 11650 元，其中驱动系统占比最高达到 66.95%，传动系统占 12.45%，感知系统占 20.60%。驱动系统是灵巧手的心脏，目前主流的驱动方式是电机驱动。电机驱动响应快精度高可靠性好，综合性能远超液压气压和形状记忆合金等其他方案。
在电机类型里，空心杯电机是当前的绝对主流。它采用无铁芯转子结构，消除了涡流损耗，能量转化效率能超过 70%，部分产品达到 90%。响应时间不到 28 毫秒，重量和体积比同等功率的普通电机减少三分之一到二分之一。
这些特性完美契合了灵巧手空间小但精度要求高的需求。不过空心杯电机的成本也不低，有刷空心杯电机售价在 1000 到 2000 元，无刷空心杯电机售价在 1000 到 3000 元。这也让直流有齿槽无刷电机成为了重要的降本选项。直流有齿槽无刷电机售价普遍在 1000 元以下，起动扭矩较大，适合低速高功率的工业场景。随着技术的不断升级，它有望在部分应用中替代空心杯电机，大幅降低灵巧手的整体成本。
传动系统负责把电机的动力传递到手指关节。目前行业内主要有腱绳传动连杆传动和齿轮蜗轮蜗杆传动三种方案。腱绳传动节省空间柔韧性好成本低，运动方式也更接近人手。但它的刚度略差，长期使用后腱绳容易拉伸变形，导致精度下降。连杆传动虽然结构相对冗杂笨重柔性不足，但刚度大负载能力强结构稳定，成为了国内厂商的主流选择。
现在越来越多的厂商开始尝试混合传动方案，把腱绳的仿生优势和连杆的精度负载优势结合起来，这也被认为是未来的发展方向。减速模块目前主要使用行星减速器，它承载能力高成本较低。谐波减速器体积小重量轻精度高，更适配灵巧手的需求，但成本较高，未来随着技术进步有望逐步替代行星减速器。线性传动的主流方案是丝杠，中低负载场景用性价比更高的滚珠丝杠，高负载场景则用承载能力更强的行星滚柱丝杠。
感知系统分为内部传感器和外部传感器。内部传感器主要包括位置传感器和力力矩传感器，用于感知灵巧手自身的状态。位置传感器主流有光电编码器和磁电编码器两种，磁电编码器抗干扰能力更强，对环境的适应性更好。力力矩传感器在手指关节一般用一维三维传感器，在手腕和指尖则用信息更全面精度更高的六维传感器。
外部传感器主要是触觉传感器，用于感知外界环境的信息。目前触觉传感器有压阻式压电式电容式磁电式和视触觉等多种技术路线，各有优劣。柔性电子皮肤兼备柔性触觉反馈和仿生特性，能实现温度湿度压力等多功能感知，是当前重要的发展趋势。不过目前触觉数据还比较缺乏，触觉模态的发展整体还处于起步阶段。
现在行业内的技术路线主要分为仿人路线和特化路线。仿人路线是绝对的主流，它以人手的结构运动方式和感知能力为模仿对象，追求人类等效的操作能力。目前主流的仿人灵巧手自由度已经达到 16 到 20 个，部分产品接近人手的 24 个自由度。很多产品还配备了大量的触觉传感单元，有的单手甚至能布置超过 1000 个感应点，灵敏度达到 1 克级别。特化路线则以强化特定性能为导向，设计与人手差异较大的特化形态，主要面向一些特殊的应用场景，有望拓宽灵巧手的整体应用边界。
应用场景方面，特殊场景的机器代人需求最为迫切，也有望率先实现大规模落地。应急救援和巡检防爆领域，人类作业面临极高的生命风险。2023 年 11 月相关部门发布的人形机器人创新发展指导意见，把服务特种领域需求放在了拓展场景应用的第一位。同年 12 月发布的关于加快应急机器人发展的指导意见，明确提出到 2025 年要研发一批先进应急机器人。灵巧手作为机器人的末端执行器，能让机器人在危险环境中完成精细操作，而不仅仅是简单的监测和运输任务。
工业场景的市场空间最为广阔。当前柔性制造已经成为制造业的发展趋势，3C 汽车等行业新品迭代速度快定制化程度高，需要频繁调整产线。传统的刚性夹爪只能适配单一工件和任务，无法满足柔性生产的需求。灵巧手凭借多自由度多模态传感和自适应控制能力，能完成螺丝拧紧柔性组件组装缆线插拔等复杂任务，还能在同一条产线上快速切换不同的工作内容。
国产灵巧手价格的持续下探，正在加速这一进程。2024 年因时机器人的灵巧手价格从 5 万元下探至 3.5 万元，灵心巧手的新品灵巧手售价仅 8000 元，灵巧智能也计划未来 3 年将终端售价做到 1 万元左右。价格的大幅下降，让灵巧手在工业场景的大规模应用成为可能。
消费场景对灵巧手的要求最高。养老康养和家庭家政是主要的应用方向，这些场景需要灵巧手具备更高的灵活性泛用性和交互性。空心杯电机加腱绳传动的组合，能更好地满足这些需求。同时触觉传感器也将成为标配，并逐步向柔性电子皮肤演化，让机器人能更自然地与人交互，完成更复杂的家务任务。产业链各个环节都已经有国内厂商在积极布局。
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