电子行业人形机器人系列专题：执行系统之旋转关节，扭矩跃升，动力内核.pdf

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执行器：驱动关节活动，电驱动已成主导。执行器即一体化关节，其本质是将电机的旋转运动转化为驱动连杆机构的运动。执行器当前占人形机器

人整体成本约55%，性能和成本主要取决于核心零部件。根据动力来源，执行器可分为液压、气动和电驱动三类，电驱动凭借成本低、控制精度高和

密闭性优等特点，成为主流方案。人形机器人躯干的执行器分为旋转执行器与线性执行器两类，不同之处在于传动机构：旋转执行器采用减速器，

而线性执行器采用行星滚柱丝杠，国内大部分本体厂以旋转执行器方案为主。从趋势上看，高性能、智能化、微型化的一体化关节模组是降低人形

机器人制造成本的关键。

电机：产生驱动转矩，无框力矩电机应用广泛。电机是将电能转换为机械能的动力源，是人形机器人中最常用的驱动器件之一。机器人自由度越高，

所需的电机数量越多。电机的种类繁多，不同类型的电机在结构和性能上各有特点，适用于不同的应用场景。无框力矩电机以高转矩密度、紧凑结

构和散热优势在人形机器人关节单元方案中广泛应用。GGII数据显示，2023年中国无框力矩电机市场规模1.80亿元，同比增长19.73%，其中协作机

器人市场需求占比约为70%。美国科尔摩根等海外厂商是行业的头部玩家，步科股份等国内领军企业与国际领先企业产品仍存在一定技术差距。

减速器：增加扭矩，谐波和精密行星最适配人形。减速器在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用，主要应用在机械传动领

域。根据原理不同，精密减速器主要分为谐波减速器、RV减速器、摆线针轮减速器、行星减速器等，由于传动原理和结构等技术特点差异，各类减

速器在下游产品及应用领域方面各有侧重。本体厂基于不同减速器的特征、成本等因素的考量，采用不同的减速器方案。鉴于人形机器人对减速器

小型化和轻量化要求高，谐波和精密行星减速器最适配。

投资建议：国内大部分人形机器人厂商的执行器方案以旋转执行器为主，其旋转关节模组对扭矩密度、动态响应等指标要求更高，需强化定制化开

发能力，降低本体企业研发成本，并可提升产品易用性及灵活性。未来随着技术的升级、产业链降本以及新型应用场景的不断拓展，人型机器人也

有望早日商业化落地，国内上游执行器、电机、减速器等核心零部件相关公司也在积极布局，建议关注三花智控、震裕科技、绿的谐波、中大力德

、步科股份、卧龙电驱、双环传动、雷赛智能、禾川科技、伟创电气等。

风险提示：1）人工智能技术发展不及预期。2）行业竞争加剧风险。3）技术迭代不及预期。

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目录

CONTENTS

执行器：驱动关节活动，电驱动已成主导

电机：产生驱动转矩，无框力矩电机应用广泛

减速器：增加扭矩，谐波和精密行星最适配人形

投资建议及风险提示

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热热热热点点点点||||宇宇宇宇树科技机器人树树树科科科技技技机机机器器器人人人HHHH1111在在在在春晚出圈春春春晚晚晚出出出圈圈圈

2022年9月，特斯拉在AIDay上发布OptimusGen1；2023年12月，Tesla发布了OptimusGen2。OptimusGen1主体共28个自由度，包括14个旋

转自由度、14个线性自由度；OptimusGen2在脖颈处增加2个自由度，全身具备30个自由度。2025年1月CES展上，马斯克表示特斯拉在2025年

将生产数千台人形机器人，并在工厂初步测试，如果一切进展顺利，2026年产量将增加10倍，目标生产5万到10万台，后年再增加10倍。

2025年春节联欢晚会上，宇树科技的16个人形机器人H1亮相，身着秧歌服、手持红手帕登上舞台表演扭秧歌，流畅的动作引起观众广泛关注

和热议。

特斯拉Optimus配置结构升级示意图宇树科技机器人H1

资料来源：觅途咨询、宇树科技公众号I，平安证券研究所