一、灵巧手市场规模增长快速,背后却面临三大瓶颈
灵巧手正处于高速增长期的黄金期,据QYResearch统计,2024年全球灵巧手规模达到了8.15亿美元,预计2031年全球灵巧手规模将达到103.22亿美元,年复合增长率为40.4%;在中国,2024 年灵巧手市场规模达到了2.55亿美元,预计 2031 年规模将达到37.39亿美元,年复合增长率达41.6%。
值得注意的是,在人形机器人整机 BOM 中,灵巧手通常占15%–20% 。 随着工业自动化、医疗机器人等领域对独立末端执行器需求的增长,其市场潜力还将进一步释放。
然而,看似广阔的市场背后,灵巧手的商业化落地仍受制于三大核心瓶颈。
在技术层面,**复刻人手的复杂动作需要极高的工程精度。**一只灵巧手,往往依赖数百个微型电机、驱动器和传感器协同工作,要在接近真实人手比例的体积里塞下这些部件,并保证它们互不干扰,对零部件的小型化、高度集成化提出了非常苛刻的要求。
另外,触觉反馈延迟、材料的稳定性以及多电机协同控制算法的优化,也是当前比较让厂商们头疼的问题。
而正是由于采用了大量精密零部件和复杂装配工艺,当前高端灵巧手的成本普遍在 10 万元以上,机器人BOM成本居高不下。
成本是制约商业化规模的核心要素,只有灵巧手成本下降,才有可能在现实场景中真正铺开。目前,高端灵巧手厂家的成本已经逐步降低,但规模化量产仍需突破。
场景适配性不足 同样制约着灵巧手的发展,现有方案难以同时满足多场景需求。灵巧手当下多用于实验室或精密装配这样的高端工业场景,一旦面对复杂多变的商业、家庭场景,基本上还是比较笨拙缓慢。
对下游厂商而言,一款好用的灵巧手,不仅需要在性能上与场景深度适配,比如工业场景需高负载、精密场景需高定位精度,更要避免功能冗余,产品性价比要高。
这为上游零部件厂商带来新的挑战与机遇:如何通过技术创新,在微型化、高集成与低成本之间找到平衡点,成为决定企业竞争力的关键。MPS 的灵巧手解决方案就是朝这个目标出发,把半导体级的集成与量产能力投射到灵巧手的每一个关键节点上。
二、MPS 高度集成的端到端方案,让开发更快、成本更低
灵巧手难就难在如何在小型化的空间体系里实现高自由度与精准控制,而这正是MPS的解决方案的优势所在。
MPS 的EZmotion端到端方案以高集成度为核心,该方案把FOC矢量控制算法、位置/电流/速度三环控制、PID调节和磁编码器高度集成,形成一体化模组,能够极大地节省PCB布板尺寸和安装空间,降低系统集成复杂度。
目前,MPS提供8-16mm直径的空心杯电机一体化设计方案,集成磁编码器+驱动器+微型减速器+FOC算法+三环控制,有效降低手部主控MCU的要求。
MPS 还与客户深度协同,推动产品快速进化。例如,有客户希望将电机直接集成到机器人手指内部,并且把电机直径控制在 10mm 以内,这就要求配套芯片进一步小型化。而MPS 研发团队针对这一需求,研发了新一代改良芯片,将芯片面积缩小 30% 以上,实现了电机与手指的紧凑集成。
市面上普遍要求PCB电路板做到尽可能小型化,为此,MPS在CSP封装等方向上已经展开研发工作,通过将不同模块集中化处理,以满足客户对最终产品形态中超小尺寸的严格要求。
在缩短开发周期方面,MPS 的方案同样表现突出。灵巧手的开发涉及多电机布局、通讯排线、散热设计等复杂工程问题,传统方案的开发周期长,MPS的模组一体化方案,能够帮助客户缩短开发周期30%以上,同时极大提高了系统稳定性和调试的便易性。
从中长期来看,降本是灵巧手行业商业化的关键,MPS 则从零部件层面为客户提供了多重降本路径。
首先是设计优化,通过集成式驱动器减少 BOM 成本;其次是算法集成,MPS 提供的 FOC 控制算法 SDK,可减少客户 30% 的开发成本,避免重复投入。此外,MPS 还通过简化接线设计与集成工程、推动合作开发,降低客户的前期预研风险与后期生产制造成本。