人形机器人灵巧手难点在哪？这款微型电机攻坚狭小驱动难题

近日，人形机器人微型电驱厂商贝塞默（Bessemer Tech）面向全球推出TF-20微型横向磁通电机，瞄准机器人灵巧手等安装空间紧凑的微型驱动场景。目前，该产品已完成实体样机，进入性能测试与系统集成验证阶段。

贝塞默（上海）科技有限公司成立于2025年8月，定位于人形机器人关节电驱系统创新者，Physical AI核心动力提供商。其联合创始人兼CEO唐菲菲向南都记者表示，人形机器人灵巧手面临空间极度受限、输出能力与体积之间存在矛盾、散热与连续工作能力不足、系统集成与可靠性要求高等四大挑战，贝塞默选择从微型驱动这一核心基础部件切入，希望通过电机结构与电磁设计的创新，为灵巧手的工程化提供新的技术选择。

人形机器人灵巧手面临四大挑战

众所周知，在人形机器人的整套算法体系中，灵巧手的控制是核心难点之一，也是人形机器人产业迟迟无法跨越的一道门槛。此前，马斯克曾反复强调人形机器人灵巧手的难度及价值，在多个Optimus人形机器人的演示视频中，市场的关注点也多聚焦于手部动作进展。过去一年，国内人形机器人厂商在运动控制上频频炫技，从转手绢进化为跳舞、打拳样样精通，动作流畅度已经让大部分人类自叹不如了，但这些炫酷动作主要集中在身体关节，基本上没有用到手部精细动作。

Optimus抓取鸡蛋演示视频中，机器人用手指捏起鸡蛋的能力受到广泛关注。（图片来源：特斯拉）

“灵巧手的核心难点，不是让机器人手指动起来，而是如何在极其有限的空间内，同时实现足够的力量、精度、灵活性和可靠性。人的手能够完成抓握、旋转、捏取等复杂动作。要在接近人手的尺寸内实现类似能力，需要集成多套驱动器、传动机构和传感器，这对硬件设计提出了很高的要求。”贝塞默联合创始人兼CEO唐菲菲向南都记者表示，具体来看，主要有四方面的挑战。

第一，空间极度受限。手指和掌腔内部空间有限，需要容纳多个驱动单元、传动机构、传感器及线缆，如何在有限空间内完成合理布局，是灵巧手设计的首要难题。

第二，输出能力与体积之间存在矛盾。电机做小了，输出扭矩可能不足；追求更大的输出能力，又可能增加驱动系统的体积和重量，影响灵巧手的灵活性和负载能力。

第三，散热与连续工作能力面临挑战。灵巧手内部结构紧凑，散热条件受到限制。在反复抓握、持续施力等工况下，如何控制温升、保障稳定运行，是驱动系统设计需要考虑的问题。

第四，系统集成与可靠性要求高。灵巧手不仅需要电机，还涉及减速机构、位置与触觉传感器、控制系统及线缆等多个部分。如何兼顾微型化、运动精度、装配难度和长期可靠性，是一项系统工程。

唐菲菲称，灵巧手的硬件突破，关键在于实现微型驱动、精密传动、传感与控制的协同设计，而微型电机作为核心驱动部件之一，是其中的重要技术环节。

在唐菲菲看来，国内外已经有企业实现了具备较高自由度的机器人灵巧手，也展示了较为复杂的抓取和操作能力。真正的挑战，是如何让这些能力从实验室演示走向稳定、可靠、可规模化交付的商业产品。

灵巧手相关应用场景概念图。

TF-20微型横向磁通电机为灵巧手工程化提供新选择

“首先，微型驱动能力是重要的硬件瓶颈。其次，灵巧手的性能取决于整个驱动系统，而非单一部件。更重要的是，实验室里的成功演示不等于商业化应用。贝塞默选择从微型驱动这一核心基础部件切入，希望通过电机结构与电磁设计的创新，为灵巧手的工程化提供新的技术选择。”唐菲菲向南都记者表示。

根据公司产品手册，最新发布的TF-20微型横向磁通电机产品外径20mm、机身长度22mm，额定转矩12mN·m、最大转矩25mN·m。基于横向磁通技术路线，TF‑20通过三维磁路、软磁复合材料（SMC）模块化定子、高极数转子与高槽满率内出线绕组四项关键技术协同设计，解决微型尺度下复杂磁路成型、绕组空间占用、精密装配等工程难题，在有限体积内兼顾电磁性能与可制造性。 

TF-20产品外观图。

据介绍，TF-20面向相关微型驱动需求，围绕紧凑空间下的驱动布局、微型尺寸下的转矩输出及系统集成适配开展设计探索。

针对紧凑空间约束，TF-20采用20mm级微型化设计，为紧凑空间内的驱动布局提供新的选择，具体集成方式仍需结合安装尺寸、出线及接口要求进行评估。在转矩输出方面，TF-20通过三维磁路、SMC模块化定子、高极数转子与高槽满率内出线绕组的协同设计，探索微型尺寸下的转矩输出潜力。此外，灵巧手的动作响应、定位精度与持续运行能力，需要电机、传动、传感及控制系统协同实现。TF-20可结合具体应用中的负载转矩、转速、散热条件与安装空间，评估直驱或配合传动机构的适配方案。

此外，唐菲菲透露，贝塞默也正在开发更小型的产品，持续探索微型驱动技术的尺寸边界与应用潜力，以适应机器人灵巧手等场景对驱动单元进一步小型化的需求。

采写：南都N视频记者 马宁宁

编辑：易福红