空心杯關(guān)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人靈巧手的一類關(guān)節(jié)，可以滿足輕量化、快響應(yīng)速度、高精度的小型關(guān)節(jié)需求。人形機(jī)器人關(guān)節(jié)可以分為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、直線關(guān)節(jié)兩大類，空心杯關(guān)節(jié)屬于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，由于擁有獨(dú)特制造工藝，僅應(yīng)用在靈巧手制造中，有時(shí)也會(huì)將其分離出來，作為人形機(jī)器人的第三類關(guān)節(jié)來討論。
人形機(jī)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(gè)空心杯關(guān)節(jié)，以提高其靈活度，實(shí)現(xiàn)抓取、交互等操作。以特斯拉人形機(jī)器人“擎天柱（Optimus）”為例，其擁有40個(gè)關(guān)節(jié)，其中空心杯關(guān)節(jié)共采用了12個(gè)，一只靈巧手采用6個(gè)，大拇指為3個(gè)自由度，其余四指各為2個(gè)自由度。
利用空心杯電機(jī)的小尺寸、高轉(zhuǎn)速、低扭矩特性，搭配多級(jí)行星減速器，可以使空心杯關(guān)節(jié)能夠應(yīng)用在窄小空間內(nèi)，并能夠使靈巧手手指擁有較大抓握力。空心杯電機(jī)還具有響應(yīng)速度快、控制精度高、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合應(yīng)用在靈巧手制造中，可以完成精細(xì)復(fù)雜操作。我國空心杯電機(jī)布局企業(yè)主要有鳴志電器、拓邦股份、江蘇雷利等。
我國人形機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速。2022年，小米發(fā)布全尺寸人形仿生機(jī)器人“CyberOne”，擁有21個(gè)自由度；2024年，福德機(jī)器人全資子公司天鏈機(jī)器人推出“天鏈人形機(jī)器人T1”，擁有71個(gè)自由度，其中手部為2*15個(gè)自由度；同年，矩陣超智推出人形機(jī)器人“MATRIX-1”，全身擁有77個(gè)自由度。
我國人形機(jī)器人市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。預(yù)計(jì)2025年，我國人形機(jī)器人市場將翻倍增長，市場規(guī)模將超過50億元。新思界
行業(yè)分析人士表示，隨著人形機(jī)器人市場發(fā)展、全身自由度不斷提高，關(guān)節(jié)需求將隨之不斷增長，空心杯關(guān)節(jié)作為靈巧手的核心裝置，市場空間正在不斷增大，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
