灵巧手作为一种具有人类特点的末端执行机构，对于人形机器人来说十分重要。据预测，未来其市场前景将十分广阔。灵巧手结合了仿生学的新型末端执行器，具有高灵巧性、强适应性以及能完成多种不同类型的复杂操作等优点。
目前，大多数的多指灵巧手外观设计都是仿生的，人形机器人厂家既有自研的，也有选择外部采购的。例如，特斯拉、智元机器人、优必选、Apptronik、Sanctuary AI、星动纪元等公司都选择自研灵巧手。同时，也有一批以灵巧手作为产品卖点的人形机器人厂家出现，如Shadow Robot、灵心巧手、傲意信息、因时机器人等。
今天从自由度、驱动方式、感知技术、应用领域等多个方面给大家介绍目前排名靠前的灵巧手产品及其公司。
1、Shadow Robot
Shadow Robot成立于1997年，是仿生手领域的先驱， 开发了一系列高度仿真的机器人手，其开发的“灵巧手”可像人手一样抓取操作，且能智能感知。
Shadow robot 展示其DEX-EE机械手的指尖灵敏度Shadow Robot公司推出的Shadow 灵巧手是世界上最先进的五指机械手之一。包含 20 个直流电机（可选气动），拥有24个关节和超过 100 个传感器，运行频率高达 1KHz。凭借前所未有的精确度，这只“手”可以更精确地操纵工具和物体。此外，该手完全集成 ROS，可用作研发工具和 AI 和机器学习的测试硬件。
Shadow 灵巧手Festo 作为自动化领域的巨头，Festo 在仿生机器人方面也有深入研究，他们的仿生手具有极高的灵活性。FESTO的气动机械手完全采用柔性的硅胶等材料和气体驱动方式，具有极强的柔顺性和安全性。除去柔性的结构，该款机械手还搭载了强化学习模块，这意味着这款机械手可以通过自我学习，来不断优化自己的行动能力，最终成功完成布置给它的任务。
2、灵心巧手
灵心巧手（北京）科技有限公司，一家立足于2023年7月6日的企业，致力于开发以灵巧手和云端智脑为核心的具身智能平台。近日，该公司推出了一款名为Linker Hand的灵巧手，价格仅为5万元以下。该产品目前主要关注助老、康养、美妆领域，能精确模拟人类手部的精细动作，其出色的应用前景已得到了充分展示。
该产品最高拥有42 个自由度，每根手指最高可独立拥有9个自由度，Linker Hand灵巧手Pro版本更是具有恐怖的20个主动自由度，此外，该系列产品能实现360度自由旋转，这在全球灵巧手产品中尚属首创。除了高自由度，灵心巧手的产品还配备了先进的多传感器系统，包括高精度摄像头和电子皮肤，共同构成了一个全方位的视触觉感知模式。电子皮肤技术尤为引人注目，它不仅能够精确捕捉接触物体的三维力、纹理和温度差异，还具备接近觉能力，能在未直接接触物体前预测和感知物体的存在和距离。这种多传感器融合技术为具身智能研究提供了丰富的感知数据，使灵巧手能够更加智能和灵活地应对各种复杂环境。
当前，灵心巧手公司的Linker Hand灵巧手Pro版本，以其20个主动自由度的合理配置，被业界专家广泛认为是具身智能研究的优选方案，平衡了研究需求与成本效益。据透露，该产品已被剑桥等十几所全球知名高校采用，成为教学与科研的关键工具。除了科研领域，Linker Hand灵巧手在医疗康复、美容化妆、教育培训、工业自动化等领域也展现出巨大的应用潜力：
中医诊疗：灵巧手的精细操控能力使其有潜力应用于中医推拿、针灸等传统治疗方法的自动化。
医疗康复：灵巧手可以辅助手术操作，也可用于开发高仿真的假肢，帮助残障人士重获手部功能。
美容化妆：在美容行业，灵巧手可被用于开发自动化的美容设备，实现精准的护肤和化妆操作。
教育培训：灵巧手可以用于远程教育，如远程操作实验设备，或用于技能培训，如医学生的手术训练。
服务机器人：具备灵巧手的服务机器人有望完成更复杂的家务任务，如整理衣物、准备食物等。
工业自动化：高精度、高灵活性的灵巧手可以用于精密零件的组装、质量检测等任务，提高生产效率和质量。
3、傲意信息
傲意信息是一家在2015年创立于上海张江高科技园区的企业，拥有60项核心专利授权和9项软件著作权。该公司的核心技术团队拥有超过15年的软硬件算法研发经验，专注于神经信号传感器、神经信号AI识别技术以及人机神经接口技术等前沿研究。傲意信息拥有一座1000多平方米的生产车间和仓库，以及超过50名的技术研发人员，同时建立了完善的品质保障体系。
傲意信息始终坚信，人形机器人的动态表现和操作技能是其核心竞争力的关键所在。因此，傲意信息的研发团队不懈追求，致力于实现技术的突破性进展，以设计并制造出能模拟人类手部灵活性和精细操作能力的灵巧手。这样的创新使得机器人能够在各种复杂环境中高效执行任务。在此过程中，他们特别关注高精度传感器技术、智能控制算法以及驱动技术的研究与开发，旨在让灵巧手的灵敏度达到一个新的高度。
傲意信息科技有限公司，在仿生技术领域取得了显著成果，其明星产品“灵巧手”已被广泛应用于假肢制造。这款产品能够模拟人类手臂的运动和抓握功能，主要服务于医疗康复行业，旨在帮助残疾人士恢复手部功能，提升他们的生活质量。不仅外观与真实手臂无异，其功能也足以满足日常生活中的各种需求，如抓取物品、写字以及更复杂的手势操作。傲意信息科技有限公司并不满足于已取得的成就，正计划进一步加大在“灵巧手”研发上的投入。公司积极寻求与国内外人形机器人企业及科研机构的合作，共同推进人形机器人技术的发展与应用，以期在未来的科技竞争中占领高地。这种开放合作的态度，不仅展现了企业的社会责任感，也是科技进步的重要推动力。
4、因时机器人
因时机器人自2016年成立以来，致力于微型精密运动部件的研发与生产，是一家具有创新能力和发展潜力的专精特新企业。主要产品有微型伺服电缸和仿人五指灵巧手，凭借在微小型、高精度和力控技术方面的领先优势，在人形机器人行业中备受关注。
因时机器人坚持所有关键元器件的自主研发和制造，这使得我们的产品在市场上具有显著的应用优势。特别是仿人五指灵巧手，凭借其强大的量产能力、出色的性能指标和合理的价格，深受市场上众多人形机器人本体企业的青睐。因时机器人公司于2019年推出了一款具有创新意义的仿人五指灵巧手，这是国内首款实现商业化量产的五指灵巧手。该产品经过不懈的技术研发，成功攻克了一系列技术难题，如今其成本已经大幅下降。因时机器人的这款五指灵巧手还获得了国家重点研发计划中“智能机器人”这一重点专项的支持。
这款仿人五指灵巧手，凭借其单手11个自由度的灵活性，采用了创新性的直线推杆驱动器设计。这种设计不仅最大限度地利用了轴向空间，使得外形更加美观和高度仿真，而且还实现了模块化的驱动器设计。结合先进的力位混合控制算法，该产品能够提供亚毫米级的定位精度以及数千克的负载能力。
5、帕西尼
帕西尼感知科技（深圳）有限公司，自2021年成立以来，迅速崛起成为一家专注于多维触觉传感技术的核心企业，旨在推动触觉传感器及人形机器人的高科技发展。公司坚信，触觉传感器为机器人赋予了与环境互动的物理能力，这是实现先进机器人功能与应用的关键技术之一。因此，帕西尼专注于该技术的创新与突破，并已在国内首次实现多维多阵列触觉传感器的商业化应用。帕西尼感知科技目前已具备从传感器核心零部件制造到人形机器人整机生产的全方位生产能力，其产品广泛应用于工业制造、精密加工、医疗健康、仓储物流等行业，为各领域的机器人物理交互和作业精度提供了显著的提升。
在触觉传感器的研发过程中，由于触觉涉及的物理量复杂，难以解耦，因此研发难度大，精度提升困难。帕西尼的产品与技术路线是通过整合更多的多维度触觉传感器与机器人技术，赋予机器类似人体的灵敏多维感知能力。
在产品设计上，帕西尼的灵巧手产品模拟了人类手部的自由度和感觉能力，不仅外观与真人手相似，而且在手指柔韧性和高精度控制方面进行了优化，以增强机器人的仿生性和操作精度。
在外观上，这个机械手看起来非常逼真，因为它使用了机械骨架和弹性聚合物（例如硅胶）的皮肤。通过直接模塑技术，骨架被嵌入皮肤中，从而实现了外观、动作和触感的高度仿真。
在设计方面，集成的传感器、电线和机械连接点被巧妙地融入其中，同时，机械腕的连接接口也被弹性皮肤完全包裹。这种设计使得机器人能够在更加复杂和柔软的环境中精准、安全且高效地完成任务。因此，这个机械手在特种环境、制造业、物流、医疗、家政等领域都有广泛的应用。
帕西尼最早开发的触觉灵巧手DeXH5就是一款典型多自由度机器人手与触觉传感器完美集成的产品，借助数百个模块化触觉传感器单元和人工智能算法，DexH5可以实现高精度的手指动作，如人手一般灵活。帕西尼 DeXH5 灵巧手还拥有 0.01N 高精度力控和 5KG 高负载能力和三段手指结构和高还原仿人手弯曲角度。
前不久WRC，帕西尼还带来了多维触觉灵巧手DexH13 GEN2，多维触觉灵巧手DexH13是一款搭载专业级机器人 ITPU 触觉传感单元及 AI 视觉技术与科技美学于一体的产品。其基于领先的AI手眼相机零样本位姿估计AI视觉算法，DexH13 具备如人类般细腻灵敏的触觉感知能力与视觉位姿估计能力，灵巧手也领先业界拥有了卓越的AI视觉物体位姿估计能力。同时，借助单手近千个ITPU 多维触觉传感单元和人工智能算法，DexH13 能够实现±0.05mm 高精度定位，0.01N 精准力控能力，最大负载能力可达 5kg，这也代表着灵巧手具备工业级作业能力。
6、兆威机电
兆威机电自去年底以来，一直有传言称其为特斯拉人形机器人Optimus提供灵巧手，并为核心一体化关节模组的设计送样。此外，作为苹果MR供应链的核心供应商，兆威机电也被传闻在进行灵巧手的研发和产业化，并已取得多个专利。
兆威机电的灵巧手采用仿生学原理设计，单手具有最多17个主动多个自由度，模拟人手的复杂动作，基本接近人单手22个自由度的状态。其创新性地使用了带闭环反馈的直流无刷电机和步进电机技术及控制策略，掌指控制单元采用无刷直流电机，手指控制单元采用步进电机，实现不同力度和速度的精确控制。
为了实现灵巧手的精确动作，其内部还集成了多种传感器，通过主控单元与多个从控单元的协同工作，实现复杂动作的协调控制，最终可以实现对灵巧手状态的实时监控和智能反馈。兆威机电在这方面的专利技术包括在仿生拇指和各指节结构中应用微型直线执行器，通过电机旋转搭配微型减速器和丝杆实现精确的动力输出和快速响应。
兆威机电的核心优势在于核心零部件。由于受到重量、尺寸等多方面的设计限制，灵巧手对机电系统的集成度有相当高的要求，功率密度较高的空心杯电机，方便布线的柔性电路板在灵巧手的设计领域中使用频率都非常高。而兆威机电在微机电传动领域拥有6-24mm的空心杯电机的核心技术和8mm的微型步进电机产品。空心杯电机具有体积小、重量轻、响应快的特点，非常适合用于灵巧手的驱动。结合专利中的无刷直流电机和步进电机，兆威机电可以进一步优化灵巧手的动力系统，提高其性能。
虽然目前尚无明确消息证实其就是特斯拉相关产品供应商，但兆威机电在成本控制方面的优势，以及其给苹果供应自动瞳距调节的微传动产品的示范效应，使其灵巧手产品在市场上具有更强的竞争力。
7、总结
在当前，人形机器人的热潮推动了相关零部件和驱动器的进步，市场上关于灵巧手的电机、驱动方案、传感器等的选择变得更为丰富，各企业在产品结构和功能上也持续进行创新。
显而易见，各种产品都有其独特的优势，尤其是Shadow Hand和灵心巧手的产品表现尤为出色。那么，在选择时应关注哪些方面呢？以下两点可以作为参考：
在性能方面，灵心巧手显著优于竞争对手。官方数据表明，其耐用性达到了Shadow Hand的十倍，这一特性对于科研工作极为关键。特别是在强化学习等领域的研究中，灵巧手需执行大量的重复动作，因此高耐用性不仅延长了设备的使用寿命，也降低了维护和更换的需求频率。
在成本方面，灵心巧手显示出无与伦比的优势。其成本仅仅是Shadow Hand的十分之一。据了解，Shadow Hand的市场价格大约为105万元，而灵心巧手在国内的售价仅为不到5万元，相当于Shadow Hand的1/20。这种价格的显著优势不仅减轻了研究机构和企业的财务负担，更有潜力推动灵巧手技术在更广泛的应用领域中得到推广。成本的大幅度降低意味着更多的研究人员和开发者能够承担这种先进的设备，从而加速具身智能领域的研究速度。
目前，国内很多企业由于技术实力过硬，在产品的专利、规模化，模块化，标准化的方面有着一定积累和领跑优势，产品的开发周期和成本也正在大幅降低，有望成为未来该行业的全球标准制定者与推广者。
