人形机器人系列专题之灵巧手：仿生设计大势所趋，OptimusGen3带动

人形机器人系列专题之灵巧手：仿生设计大势所趋，OptimusGen3带动

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人形机器人灵巧手作为机器人与环境交互的关键部件，其技术发展备受关注。本文深入剖析了灵巧手的关键技术、发展趋势与市场机遇，重点分析了Optimus Gen3灵巧手的创新设计及其对电机、腱绳、微型丝杠等核心部件的需求拉动。

灵巧手的重要地位与发展现状

灵巧手作为人形机器人的末端执行器，在机器人与环境交互中至关重要。其设计通常模仿人手，自由度不断向真实人手靠近，但目前在灵活精巧程度上仍有提升空间，结构多以机械式铰链转动关节设计为主。

灵巧手结构设计的关键要素

驱动系统

电机驱动是灵巧手的主流方案。空心杯电机因效率高、精度高、结构紧凑等优势，与人形机器人手指关节匹配度高；无刷有槽齿电机成本较低，在特定条件下可部分替代空心杯电机。减速器用于匹配转速和传递转矩，行星减速器和谐波减速器在灵巧手中均有应用。

传动系统

腱绳传动是目前的主流方式，具有排布灵活、柔性传动的优点，但负载能力较弱；微型丝杠传动具备高承载、高效率等优势，与腱绳复合传动或成未来主流，能实现优势互补。

感知系统

力/力矩传感器用于实现精准力控，主要分布在手指及手腕处，应变片式力/力矩传感器应用较为广泛。触觉传感器赋予灵巧手触觉感知能力，正朝着阵列化、柔性化和集成化的电子皮肤方向发展。

Optimus灵巧手的迭代分析

Optimus一代灵巧手采用空心杯电机 + 齿轮箱 + 金属腱绳方案；二代灵巧手外观更新并引入触觉传感器；三代灵巧手则有重大改进，如驱动系统外置于手臂中，自由度提升至22个，采用丝杠与腱绳复合传动系统，有效提升了传动效率、操控精度和负载能力。