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国内外主机厂方案基本收敛至电驱动+高自由度;传动方式各异和传感器方案各异,但后者已有向多模态感知发展的趋势。

特斯拉:灵巧手方案未定,关注技术收敛增量
◼ 第三代灵巧手驱动、传动方案有所改变。2024年11月 Optimus Gen 3 灵巧手更新并展示,灵巧手从单手11 个自由度→ 22 个自由度( 单手电机数从2+1+1+1+1=6 变成3+2+2+2+2=11)。其中,结构变化点有:1)电机:从手掌内移至手臂小臂里,拓宽空间的同时将部分空心杯电机替换为成本更低的无刷有槽电机;2)传动:采用丝杠+腱绳的复合传动方案,弥补精度的同时保证了高灵活性。
◼ 迭代进程加速,复杂任务完成度较高。2024年11月,特斯拉基于第三代灵巧手发布Optimus接网球视频,主要受益于自由度和精度综合能力的提升,与特斯拉灵巧手技术方案切换相关程度较大。

◼ 从特斯拉三代灵巧手演变角度看,灵巧手向高自由度、多模态趋势演变,降本步入初期。
➢ 特斯拉当前第三代灵巧手拥有22个自由度,较第一代和第二代实现翻倍。为了保证高自由度灵巧手的灵活性,其将腱绳+蜗轮蜗杆的传动方案替换为腱绳+微型丝杠。相较于蜗轮蜗杆而言,微型丝杠的精度更高,可以提升精细化操作能力。
➢ 从感知方案看,第二代和第三代较第一代均做了加法:第二代在指尖新增触觉传感器;第三代在第二代的基础上将触觉传感器覆盖整个灵巧手,并集成AI视觉系统。
➢ 从驱动方案看,得益于执行器的外移,灵巧手空间释放或将使得无刷有齿槽电机+空心杯电机结合的驱动方案被采用,其可在精度牺牲不大的情况下降低灵巧手成本,有益于前期简单场景的量产落地。