人形機器人“好用”的關鍵 特斯拉Optimus22自由度靈巧手方案解析

人體結構是適應現代文明的進化形態，同理，“人造人”是貼近人類日常生產生活需求的機器人形態。將自動化生產線轉變為柔性制造車間，需要尋求智能的解決方案，而這種解決方案可以由靈巧手和人形機器人來締造，并且有機器學習 和類腦智能技術的加持，數字化的日常生活都能成為人形機器人的學習資料，智能性將持續深化。可以讓機器人像人一樣使用工具的靈巧手，是提升機器人柔性操作能力的關鍵部件，是柔性制造避不開的一環。

特斯拉OptimusGen3 靈巧手有三大變化，三大變化均指向絲杠用量提升

我們推測，特斯拉下一代靈巧手方案是N自由度、N 腱繩、N 執行器方案。根據10月10日特斯拉在發布會上的演示視頻，特 斯拉新一代靈巧手采用腱繩驅動的傳動方式，肌腱的一端固定在指尖(骨骼)中，另一端連接到執行器(肌肉)。目 前Opimus 靈巧手自由度為22個，已與人手處于相當水平。我們推測，特斯拉手部執行器數量在17/22個。

驅動器外置帶來自由度提升：驅動器后置集成在手臂上可以放入更多的驅動器，直接增加靈巧手的自由度；

采用絲杠替代蝸桿：二者作用均是將旋轉運動轉變為直線運動，采用絲杠能有效提升靈巧手的精度和載荷能力，提G傳 動效率；

采用腱繩替代扭力彈簧：上一代機器人手指伸展主要依靠扭力彈簧復原，但現在采用一根單獨的腱繩完成伸展，靈活性 進一步提G。

靈巧手工程量占據Optimus工程量的50%。靈巧手作為機器人上重要的末端執行器，我們認為其設計和構造必然會隨著 機器人的應用場景改變而改變�，F階段仍然沒有辦法打造出同時具備低成本、長壽命、G精細化的靈巧手。這一代22自由 度的Optimus靈巧手已經在自由度上接近人手，但腱繩結構還是存在一定程度上的不足。在實際應用中出于實用性和成本 考慮，靈巧手必然、會迭代出多個版本，使得不同場景中的機器人可以靈活搭配上不同靈巧手來完成相對確定場景中的工 作 。應用場景特性不同，采購不同版本的靈巧手的成本會低于采購不同版本的機器人，靈巧手是機器人走向“好用”的關 鍵。

靈巧手關鍵零部件解析

靈巧手價值量G的三個部件即絲杠、電機、減速器，推薦標的包括：

1)絲杠：雙林股份、貝斯特、北特科技、五洲新春；

2)空心杯電機和減速器：鳴志電器、兆威機電、雷賽智能；

3 ) 總 成 ：捷昌驅動、兆威機電。

附件：人形機器人“好用”的關鍵 特斯拉Optimus22自由度靈巧手方案解析