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中國智能機器人靈巧手市場銷量預計到2030年突破34萬只,年復合增長率約為90%。
2.目前,國內靈巧手企業(yè)主要集中在長三角、大灣區(qū)、京津冀三個區(qū)域,其中長三角占40%,大灣區(qū)占35%,京津冀占25%。
3.八家國產靈巧手企業(yè)被譽為“八小豹”,它們的產品已歷經數(shù)次迭代,實現(xiàn)了規(guī)模化量產和銷售。
4.另一方面,頭部人形機器人廠商正積極自研靈巧手,以降低生產成本、更好適配大腦與本體。
5.未來,國產靈巧手企業(yè)將繼續(xù)加大研發(fā)力度,實現(xiàn)非結構化場景自主決策,提升操控精度。
手對于人類進化和發(fā)展意義重大。恩格斯在《自然辯證法》中提出:“在人用手把第一塊石頭做成刀子以前,可能已經經過很長很長的一段時間……但是具有決定意義的一步完成了:手變得自由了,能夠不斷地獲得新的技巧,而這樣獲得的較大的靈活性便遺傳下來,一代一代地增加著?!?/p>
直立行走解放了人類雙手,使其用于創(chuàng)造工具,大大推動了人類發(fā)展,而智能機器人靈巧手(以下簡稱靈巧手)作為人類雙手的延伸,未來也將具備自主完成生產任務和深度學習進化的功能。據(jù)高工產業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2025年3月,國內靈巧手企業(yè)數(shù)量超過40家;2024年中國靈巧手市場銷量約0.57萬只,預計到2030年,國內機器人靈巧手市場銷量有望突破34萬只,年復合增長率約為90%。
近期,瞭望財經與快思慢想研究院展開聯(lián)合調研,歸納總結了當前國產機器人靈巧手產業(yè)十方面趨勢,并對產業(yè)鏈中掌握先進核心技術或占據(jù)領先市場份額的20家代表性企業(yè)(見附件)進行多維度數(shù)據(jù)分析,形成《2025國產智能機器人靈巧手企業(yè)競爭力報告(上半年)》。
本報告從產品能力、商業(yè)潛力、研發(fā)實力、第三方評價、融資能力等維度,分析構建了智能機器人靈巧手行業(yè)發(fā)展趨勢和企業(yè)評估體系,對我國智能機器人靈巧手產業(yè)的發(fā)展脈絡、生態(tài)格局和企業(yè)及區(qū)域分布圖譜等進行了梳理,并精準識別兼具技術領先性與商業(yè)可持續(xù)性的標桿企業(yè),從而為地方政府及相關機構的政策制定、資本資源配置與產業(yè)生態(tài)協(xié)同等提供決策參考。
調研顯示,目前我國靈巧手行業(yè)呈現(xiàn)多點并發(fā)、快速發(fā)展之勢,部分新生靈巧手企業(yè)處于初代產品的研發(fā)階段,而處于頭部位置的靈巧手企業(yè)的產品已歷經數(shù)次迭代,實現(xiàn)了規(guī)?;慨a和銷售。在業(yè)界看來,年交付能力超過1000只是成為行業(yè)領先者的重要標志之一。經綜合評估,2025年,國內智能機器人靈巧手領域,已有八家企業(yè)邁入或正在逼近年產千套交付量,其分別為:靈心巧手(北京)科技有限公司、北京因時機器人科技有限公司、上海傲意信息科技有限公司、蘇州鈞舵機器人有限公司、上海智元新創(chuàng)技術有限公司、杭州宇樹科技有限公司、北京思靈機器人科技有限責任公司、深圳市速騰聚創(chuàng)科技有限公司。上述八家企業(yè)也被業(yè)界譽為靈巧手“八小豹”。
經梳理行業(yè)發(fā)展和企業(yè)研發(fā)態(tài)勢,報告認為,現(xiàn)階段我國智能機器人靈巧手產業(yè)發(fā)展趨勢有以下十方面特點:
落地智能制造,是靈巧手應用的首要方向。目前,靈巧手前三大應用領域分別為汽車、手機、機器人。各靈巧手公司正積極探索使用生產場景數(shù)據(jù),訓練靈巧手模型用于制造業(yè)。其中,用靈巧手制造靈巧手,成為相關企業(yè)的主要技術攻關目標。
當前,包括擰小螺絲在內的各類精細化復雜化操作,都需要靈巧手具備力反饋、觸覺傳感、視覺傳感、溫度傳感和位置傳感等多種功能。通過集成驅動器、電子元件、多傳感器、機械傳動系統(tǒng)的模塊化設計,既能簡化生產維護,又能減小手的尺寸、重量。與此同時,特斯拉Optimus智能機器人的手部自適應防反驅(即主動調整防止電機被反向力驅動導致過熱燒壞)、騰訊TRX-Hand靈巧手的自適應動作規(guī)劃,都明顯提高了靈巧手的協(xié)同工作技能。
國產靈巧手主流產品的主動自由度從早期不到12個提升至20個以上,如靈心巧手的26+主動自由度產品LinkerHand L30,已超過特斯拉Optimus Gen-3靈巧手的22個主動自由度。另一方面,被動自由度通過腱繩、V型連桿、彈簧等機械結構,可實現(xiàn)自適應抓握,如帕西尼DexH13 GEN2靈巧手通過1140個觸覺單元,實現(xiàn)了被動關節(jié)的力反饋閉環(huán)控制。被動結構可使靈巧手成本降低30%至40%,耐久性更高。
目前,市場主流靈巧手多采用視覺、觸覺雙模態(tài)感知,如優(yōu)必選、小米機器人等。隨著高端制造業(yè)任務對靈巧手精度要求越來越高,靈巧手操控精度日趨提升。北京思靈機器人靈巧手力控分辨率可達0.5N,能實現(xiàn)釘子觸碰氣球而不破,靈心巧手操控精度達0.1mm,帕西尼感知靈巧手能到達0.1N的精準力控分辨率。
多家專注智能義肢的科技公司正在將用于截肢人士的仿生手技術,轉移到機器人靈巧手產品上。如強腦智能憑借在智能義肢、腦機接口領域的技術儲備,已設計出最優(yōu)“握持重量比”的5指靈巧手,單手自重383克,卻能提起20多公斤重物,尺寸與人手一樣小巧,從而使高精度、高感知、輕重量、高效能的生物技術賦能人形機器人。
當前,靈巧手占智能機器人整機成本的30%至40%。頭部人形機器人廠商多數(shù)都已開始自研靈巧手,如智元、宇樹、傅利葉、小米等。核心零部件自研能更好地提升目標場景任務成功率,顯著降低整機量產成本。
一般成年男性雙臂負重上限是80公斤,特斯拉機器人雙臂硬拉重量達68公斤,優(yōu)必選、星動紀元等國產機器人單臂單手在工業(yè)等場景中已能操作20至30公斤負載,與傳統(tǒng)輕型工業(yè)機械臂實現(xiàn)了重疊。在未來工廠中,人形機器人靈巧手主要負責完成輕量級精密裝配任務,中型重型工業(yè)機械臂完成重型裝配任務,從而提高分工協(xié)同效果。家用靈巧手將主要采用輕量級設計,可拿起1至5公斤物體。
人手有21個自由度,但在產業(yè)場景中,機器人靈巧手并不需要如此高自由度。制造業(yè)在規(guī)模生產時,會對場景需要的靈巧手自由度和成本做出精確權衡,如能用6主動自由度靈巧手完成生產任務,則不會采用高自由度靈巧手。與此同時,工業(yè)場景要求靈巧手和機器人本體穩(wěn)定可靠,使用壽命不低于100萬次操作。
靈巧手是最末端的任務執(zhí)行器,模塊化集成的底座載體正在向多元化發(fā)展,就如同積木搭建,可靈活應用于不同場景。比如,通用人形機器人+靈巧手、逐際動力半身機器人TRON1+靈巧手、宇樹科技機器狗+靈巧手,靈巧手甚至可無縫接入工業(yè)總線系統(tǒng),適配復雜場景。
頭部國產靈巧手公司正在自研“視覺-觸覺-語言-動作”VTLA多模態(tài)模型,以實現(xiàn)非結構化場景的自主決策;同時,通過建立高保真方針模擬器,實現(xiàn)數(shù)十萬次的抓取任務訓練,提升靈巧手關節(jié)的環(huán)境適應能力。
以上十方面趨勢表明,我國智能機器人靈巧手行業(yè)發(fā)展迅速,自研比率較高,與應用領域結合緊密,并在部分技術指標實現(xiàn)超越。產品生產成本也極具競爭力,平均為海外同行的5%至10%。從地域分布看,目前,本報告數(shù)據(jù)覆蓋的20家靈巧手代表性企業(yè)主要集中在長三角、大灣區(qū)、京津冀三個區(qū)域。其中,長三角有8家(40%),大灣區(qū)有7家(35%),京津冀有5家(25%)。這種區(qū)域分布既反映了我國區(qū)域經濟發(fā)展的階段性差異,也為未來產業(yè)均衡布局和協(xié)同發(fā)展提供了廣闊空間。
當前,國內頭部智能機器人整機廠商正積極自研靈巧手,以降低生產成本、更好適配大腦與本體。在領先的20家靈巧手產品企業(yè)中,人形機器人整機企業(yè)占11家(55%),零部件企業(yè)占9家(45%)。同時,在技術層面出現(xiàn)多元創(chuàng)新的趨勢,不論是觸覺傳感器技術路線,還是靈巧手驅動技術路線,都呈現(xiàn)越來越多的“發(fā)散式創(chuàng)新”,預計未來3至5年經過產業(yè)真實場景檢驗和批量生產后,技術路徑選擇將逐漸集中。
靈巧手是具身智能產業(yè)的重要領域之一,為緊密跟蹤分析我國智能機器人產業(yè)高速發(fā)展態(tài)勢,瞭望財經人工智能課題組將不定期更新報告,并在此基礎上陸續(xù)發(fā)布機器人整機、核心零配件、垂直產業(yè)等細分領域分析評估報告。課題組希望借此與相關各方一道,共同搭建行業(yè)生態(tài)共創(chuàng)共享平臺,通過舉辦多種形式的活動交流互鑒、凝聚共識,為我國以及全球人工智能產業(yè)高質量發(fā)展貢獻力量。(瞭望財經人工智能課題組執(zhí)筆人:田豐、陳榮)
主動自由度:由電機/液壓/氣動等主動驅動,需外部能源輸入,需要獨立閉環(huán)控制算法,驅動單元成本高,增加系統(tǒng)重量,適合需要精準定位、動態(tài)調整、復雜操作(如旋轉、捏?。┑氖中g機器人、科研機器人、精密裝配工業(yè)機器人。
被動自由度:依賴機械結構或環(huán)境力,無獨立驅動能源,無需主動控制,依賴物理約束或預編程機械響應,結構簡單,成本低,輕量化,適合需要自適應抓握、簡化控制、降低能耗(如順應物體形狀)的工業(yè)搬運機器人、服務機器人。
通俗化解讀AI的原理、特性和四大發(fā)展規(guī)律、提供AI賦能商業(yè)、引發(fā)新質生產力變革的一手案例分析。既有宏觀視角的全局觀照,又有各行業(yè)應用層面的下探記錄,聚焦AI的原理與實踐、現(xiàn)在與未來,是當下AI應用的全景圖、更是身處AI技術浪潮之中的探路書。