空心杯關節，是實現人形機器人靈巧手的一類關節，可以滿足輕量化、快響應速度、高精度的小型關節需求。人形機器人關節可以分為旋轉關節、直線關節兩大類，空心杯關節屬于旋轉關節，由于擁有獨特制造工藝，僅應用在靈巧手制造中，有時也會將其分離出來，作為人形機器人的第三類關節來討論。
人形機器人模仿人類外觀與行為，擁有兩只具有感知與操作能力的靈巧手，一只靈巧手采用多個空心杯關節，以提高其靈活度，實現抓取、交互等操作。以特斯拉人形機器人“擎天柱（Optimus）”為例，其擁有40個關節，其中空心杯關節共采用了12個，一只靈巧手采用6個，大拇指為3個自由度，其余四指各為2個自由度。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國空心杯關節行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，空心杯關節主要由空心杯電機、多級行星減速器、傳感器、控制器、編碼器等組成，整體體積小。人形機器人靈巧手模仿人類手部，空間狹小，因此需要采用體積小、控制精度高的空心杯關節，其中，空心杯電機是核心裝置。空心杯電機是直流永磁伺服電動機，無鐵芯，電機繞組為空心杯線圈狀，體積小、重量輕。空心杯關節通常采用無刷空心杯電機。
利用空心杯電機的小尺寸、高轉速、低扭矩特性，搭配多級行星減速器，可以使空心杯關節能夠應用在窄小空間內，并能夠使靈巧手手指擁有較大抓握力。空心杯電機還具有響應速度快、控制精度高、運行穩定、能耗低等優點，特別適合應用在靈巧手制造中，可以完成精細復雜操作。我國空心杯電機布局企業主要有鳴志電器、拓邦股份、江蘇雷利等。
我國人形機器人技術發展迅速。2022年，小米發布全尺寸人形仿生機器人“CyberOne”，擁有21個自由度；2024年，福德機器人全資子公司天鏈機器人推出“天鏈人形機器人T1”，擁有71個自由度，其中手部為2*15個自由度；同年，矩陣超智推出人形機器人“MATRIX-1”，全身擁有77個自由度。
我國人形機器人市場規模不斷擴大。預計2025年，我國人形機器人市場將翻倍增長，市場規模將超過50億元。新思界
行業分析人士表示，隨著人形機器人市場發展、全身自由度不斷提高，關節需求將隨之不斷增長，空心杯關節作為靈巧手的核心裝置，市場空間正在不斷增大，行業發展前景廣闊。
