末端执行器作为工业机器人与环境交互的最后一个环节和执行环节，在自动化工厂中发挥着越来越重要的作用。

而不同形态的末端执行器，可以完成圆盘式、长轴式、不规则形状、金属板等不同工件的翻转、旋转步骤，其中，电动夹爪已经逐渐有取代气动夹爪的趋势，成为近五年来风头正盛的末端执行器形态之一。

随着制造业向智能化发展，国产工业机器人不断崛起，人们对工业机器人配套设备末端执行器的想象力，也在不断拓宽。

“电换气”进行时

末端执行器中夹爪的出现最早可以追溯至上世纪60年代，早期的机器人夹爪主要用于重复性操作和半自动化生产过程。

到上世纪70年代，工业界开始使用计算机来控制机器人夹爪系统。

到上世纪90 年代，夹爪产品的设计更加专业化，开始向标准化发展。

而21世纪，随着人工智能技术的普及，机器人夹爪可以实现自适应控制、物体识别和抓取、力控等功能，使得其在复杂场景下的应用更加广泛。

曾经，许多人认为“气动夹爪”是永远不会改变的产品形态，这一观点近年来也受到由驱控一体高度集成的电动夹爪带来的挑战与冲击。

气动夹爪起源于日本，其原理是夹爪内置气动装置，利用压缩空气作为动力，实现抓取动作。

慧灵科技CEO田军曾指出，气动夹爪的的致命缺点就是麻烦，必须将整个系统搭建起来之后才能够开始工作，这套复杂的组装工作严重降低了组装应用效率，浪费了大量设备空间。

至于采用电机驱动的电动夹爪，虽然发展时间短，但目前，其在抓取稳定性、行程可控以及夹持力方面已经超过了气动夹爪，具有一定替代效应。因此，电动气爪近年来跻身成为末端执行器领域颇受关注的宠儿。

2014年以前，还没有一家国内企业能够真正研发生产出高性能的电动夹爪；到2016年，中国电动夹爪厂商数量已达24家左右；2021年，这个数字已增长到超53家，且在持续增长中。

电动夹爪的突出优势是将气动夹爪复杂的系统浓缩成一个标准单品，把抓取环节变成一个柔性化、智能化的可编程、可配置的功能单元。

另外，电动夹爪的灵活度高，响应速率快，可满足易碎、易形变工件的抓取要求。

但GGII数据显示，2021年，中国电动夹爪销售额仅占国内夹爪市场的3.5%，尽管电动夹爪销售额占有率在不断提升，到2023年，这个数据也不到10%。直到现在，气动夹爪仍是在工业自动化领域应用最广泛夹爪形态。

归根究底，“电换气”无法快速普及的核心堵点在哪？

有业内人士分析，原因在电动夹爪的价格和技术，其中，电动夹爪相比气动夹爪价格较贵，正如电动牙刷之于手动牙刷，但并不是简单的简化性能、降低价格，就能满足客户的真正需求。

想做到真正疏通“电换气”堵点，需要打通三个技术维度：一是性能指标完全替代气动夹爪，包括且不限于速度、夹爪力度、位置精度；二是刚性、寿命和电缸出力的稳定性要达到工业自动化的需求；三是使用习惯简单，包括且不限于接线、设备调试时间和维护成本。

值得一提的是，下游客户在夹爪品牌的选择上，也与消费者选择牙刷有着异曲同工之妙，下游客户更青睐于一直合作的海外气爪品牌，正如部分消费者更青睐使用传统的手动牙刷。

改变消费者习惯，并非一日之功。

好消息是，已经有不少国内外企业专注于研发电动夹爪，甚至一些电动夹爪产品已可以在性能上取代气动夹爪。

谁在分羹末端执行器市场？

末端执行器的趋势

其实，仅仅是用夹爪代表末端执行器领域太过狭隘，夹爪只是其中一种产品形式。

末端执行器多种多样，除了上文提到的气动末端执行器、机电一体末端执行器和液压式、电磁式、真空式末端执行器以外，还有今年火爆的应用于人形机器人上的“灵巧手”。

这些形态的末端执行器（夹爪）也各有优劣。

其中，液压夹爪夹持力高，但其中的液压油对环节的污染较严重；电磁夹爪稳定性较高，但夹持力低，容易出现持续供电导致线圈过热的现象；电磁吸盘主要用于金属材料放置，应用场景较局限；真空夹爪利用压强差吸取物品，需要工件表面光滑、重量合适，应用场景也比较局限。

而谈及适配于人形机器人的末端执行器，有业内人士认为，“灵巧手”的拟人化的确可以给人熟悉感和安全感，但工业应用中，更加强调高刚性、高出力精度、高位置精度、高重复性，因此“灵巧手”未必适用于工业领域。

在工业端，两三指夹爪牢牢占据着车间的每一个机械臂末端，且从下游应用的角度来看，未来，应用于精密工件的小型化、精密化夹爪，和应用于新能源行业的重载夹爪（≥10kg），都将成为电动夹爪未来的研发方向。

毕竟，能用两根手指解决的问题，为什么要用五根呢？

总体来看，留给国产末端执行器的市场还算肥沃，电爪这颗“种子”已经生根发芽，但长成参天大树，还需时间。