摘要：核心主题：深入分析人形机器人核心关节模组（旋转执行器与直线执行器）的技术路线、核心零部件（减速器、丝杠）、加工工艺、设备需求、竞争格局及投资机会，强调行业处于技术突破与商业化落地初期。
核心主题： 深入分析人形机器人核心关节模组（旋转执行器与直线执行器）的技术路线、核心零部件（减速器、丝杠）、加工工艺、设备需求、竞争格局及投资机会，强调行业处于技术突破与商业化落地初期。
报告核心要点：
关节模组方案概览与供需适配性：需求侧（本体厂方案）： 当前人形机器人关节以旋转驱动器为主（优必选、傅利叶、智元、宇树等），部分结合直线驱动器（开普勒、特斯拉）。应用需求聚焦工业精度、高负载、运动控制。关键参数包括峰值扭矩（普遍在250-400Nm）、重量、中空走线、续航等。表格详细对比了优必选、开普勒、傅利叶、智元、宇树、星动纪元、众擎、小鹏、小米、特斯拉、figureAI、1x technologies等本体厂的关节方案细节。供给侧（供应商方案）：旋转关节模组： 按减速器类型划分（摆线/行星/谐波）。核心厂商包括中大力德（摆线）、昊志机电（行星）、绿的谐波/开璇智能（谐波）、禾川科技（谐波）。表格详细对比了各厂商产品的型号、核心减速器种类、尺寸、重量、转速、扭矩、减速比、定位精度等参数。
直线关节模组： 按丝杠类型划分（滚珠/滚柱/灵巧手用丝杠）。核心厂商包括新剑传动、捷昌驱动、狄兹精密、禾川科技。表格详细对比了各厂商产品的型号、最大推力、尺寸、行程、重量、导程、额定静载荷、精度等级等参数。
旋转 vs 直线执行器比较：旋转执行器： 优势在于多功能性（大角度旋转关节）、成本效益、成熟度高（伺服电机+减速器方案）。劣势在于空间限制（紧凑关节不适用）、运动范围限制（仅旋转）。成本构成：谐波减速器(36%) > 扭矩传感器(30%) > 无框力矩电机(13.5%)。直线执行器： 优势在于精度保持性好/刚度好（零背隙）、耐冲击能力强、能量效率高（站立省电）、空间利用率高（纵向布局）。劣势在于动态特性偏弱（输出速度偏低）、系统集成度低/成本高（需额外力传感器）、工艺难度大。成本构成：行星滚柱丝杠(64.2%) > 力传感器(16.1%) > 无框力矩电机(7.2%)。应用部位： 旋转适用于肩、腰、髋等高扭矩关节；直线适用于膝、肘、踝等高负载/小旋转角度关节。旋转执行器：减速器技术路线与工艺创新减速器方案对比： 精密行星（成本低、寿命长、应用广，但多级体积大）、摆线针轮（高精度、高刚性、耐超载、传动比广）、谐波减速器（高精度、轻量、单级高减速比，但抗冲击略差）。表格详细对比了精度、减速比范围、扭矩范围、成本、寿命、应用场景等参数。精密行星减速器：结构：单级（低减速比）或多级（高减速比）。工艺难点：薄壁内齿圈加工（切削/夹紧变形）。工艺创新：滚插工艺（连续切削、干切）、车齿工艺（连续切削、高效）。厂商格局：国产化率低（摆线针轮减速器：核心优势：负载分散性好（多点接触）、结构紧凑、精密低齿隙、耐久性/负载能力强。格局变化：小型化/轻量化趋势（如PEEK材料）。厂商布局：禾川科技（全栈自研）、科盟创新（PEEK轻量化）、中大力德（与宇树、优必选合作，供应智元）、双环传动（环动科技）、豪能股份。
科盟创新迭代： 展示其标准型、铝钢合金、PEEK复合等型号在重量、寿命、扭矩、精度等参数的迭代对比。谐波减速器：结构原理：波发生器、柔轮、刚轮。柔轮齿形是关键（直线->渐开线->S形->双圆弧->P形->β形）。柔轮加工难点与工艺：齿廓加工：再现展成法、慢走丝线切割、冷滚轧、滚齿（需五轴+精密滚刀）、插齿、刮齿。薄壁体成形：切削加工+专用工装。表面强化：喷丸、微细磨削、线切割。设备与成本：数控车床、插齿机/滚齿机、磨床、热处理设备、检测设备（价格区间给出）。厂商格局： 国茂股份（国茂精密）、绿的谐波（轻量小型化、灵巧手微型谐波、开璇智能）、丰立智能（谐波事业部、产能爬坡）、众辰科技（收购布局）、富临精工（预研智能电关节）。精冲工艺（柔轮加工新方案）：优势：材料利用率高、生产效率高（对比棒材加工）。应用潜力：谐波减速器柔轮胚料生产（缩短工序）。翔楼新材： 布局机器人材料（谐波柔轮、行星齿轮、RV摆线轮、传感器弹性体），产能扩张中（苏州18万吨，安徽规划15万吨）。小微减速器（灵巧手等）：材料与工艺：工程塑料/金属粉末 + 模具成型（注塑/MIM/粉末冶金） vs 传统金属切削。难点：微型齿轮模具设计、微米级精密加工设备。厂商： 丰立智能（切削技术）、兆威机电（四种工艺，“传动+微电机+电控”协同）。直线执行器：丝杠技术、工艺与设备方案选择： 取决于体积和推力需求。灵巧手多用丝杆或滚珠丝杠；手臂/腿部可用滚珠或滚柱丝杠（推力更大）。表格对比了不同型号（灵巧手到大型）的丝杠类型、导程、尺寸、行程、推力、线速度等参数。滚珠丝杠：加工难点：螺母内滚道加工（大导程螺母砂轮干涉）。
工艺：车削/铣削（粗加工）、磨削成型（主流精密加工）。行星滚柱丝杠：
结构优势：线/面接触，高刚性、高承载、耐冲击。分类：标准式、反向式、循环式、差动式、轴承环式（图示+结构说明）。核心参数与误差影响： 重点分析螺纹中径误差、螺距及累积误差、偏心误差、牙型角误差对啮合、精度、承载、效率、寿命的影响（详细表格+图示）。丝杠加工工艺：磨削（主流）： 原理（砂轮+工件耦合运动），流程（粗-半精-精-终磨），需热处理配合（退火->调质->淬火->时效）。车削（“以车代磨”）： 优势（效率高、能耗低、环保），挑战（精度、刀具-需PCBN/金刚石）。进刀方式对比（径向、侧向、交替式）。与磨削、旋风铣削对比表格。工艺难点（内螺纹）： 空间受限（砂轮尺寸小）。磨削工艺细节：砂轮修整：金刚笔（慢、精度低）、金刚石滚轮（快、精度高、适用窄）、金刚石碟轮（快、精度高、灵活-关键：刃弧半径匹配牙底圆弧）。参数影响：修整参数影响砂轮廓形，进而影响齿廓精度和表面质量。精密机床格局（核心设备供应商）：整体：高端仍依赖进口，国产加速突破（技术+成本+服务）。重点厂商：华辰装备： 核心产品（轧辊磨床、亚微米磨床、精密螺纹磨床）。新产品：亚微米随动磨床（RV/谐波零件）、精密内外螺纹磨床（行星滚柱丝杠）。与福立旺百台订单（行星滚柱丝杠零件加工）。发布新型高精度高效率磨床参数（内螺纹磨床最小加工内径∅4mm，Ra 0.4μm；外螺纹磨床∅1mm，Ra 0.25μm）。秦川机床： 四大板块（机床/零部件/工具/仪表）。机床产品（磨齿机、车床、加工中心、螺纹磨床）。丝杠能力：内螺纹磨床加工精度达P0级，滚珠丝杠达P2/P1/P0级，行星丝杠达P3级。子公司汉江机床（高性能滚珠丝杠）。合作与项目进展。日发精机： 数控螺纹磨床（2023年完成），应用于新能源车、人形机器人、工业母机。已交付客户（贝斯特、五洲新春等）。产品参数（丝杠磨床、内螺纹磨床）。其他提及： 浙海德曼（高精度车床）、创世纪（五轴钻铣加工中心-关节/骨架）。投资建议与风险提示评级： 维持人形机器人行业 “推荐” 评级。建议关注：减速器及材料： 中大力德（摆线）、绿的谐波（谐波）、丰立智能（谐波/小微齿）、科达利（合资科盟创新-创新减速器）、翔楼新材（精冲材料）。丝杠： 恒立液压（线性驱动器）。灵巧手相关： 兆威机电（微型驱动系统）、汉威科技（柔性压力传感器/电子皮肤）。风险提示：人形机器人行业进展不及预期（技术/商业化）。中美贸易摩擦超预期风险（技术封锁/关税）。人形机器人大规模商业化涉及的法律监管风险（数据安全/标准）。重点关注公司业绩不及预期风险（技术路线不确定性/竞争激烈）。研究报告使用的公开资料信息滞后或更新不及时风险。总结： 该报告全面剖析了人形机器人关节模组的技术现状、核心瓶颈（工艺、设备）、创新方向（材料、工艺如精冲/以车代磨）及产业链布局（本体厂需求、零部件供应商、设备商）。强调旋转与直线方案各有适用场景，减速器（行星/摆线/谐波）和丝杠（滚珠/滚柱）是核心，加工精度和效率是竞争关键，国产高端机床正在加速突破。
来源：走进科技生活
免责声明：本站系转载，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题，请在30日内与本站联系，我们将在第一时间删除内容!
