1. 机器人产业新动态6月1日宇树科技科创板IPO申请成功通过了上交所上市审核委员会审议。不久前宇树还发布了首款载人变形机甲。这不禁让人思考我们离机器人真正落地还有多远去年春晚机器人还在转手绢、扭秧歌今年就进阶到高难度的空翻、武术。如今手机厂商造的机器人甚至能在半马上打破人类记录。为什么机器人本体这两年进化如此之快2. 拆解机器人零件2.1 骨架材料轻量化与抗冲击的平衡机器人硬件可粗略分为4个系统骨架、关节、传感器、电气与计算系统。先从骨架说起人形机器人承受的冲击力大对结构材料提出挑战既要求身体轻又要强度大。世界上第一台全尺寸机器人WABOT - 1以钢材为主体重约160公斤。后来铝合金成为主流现在行业开始探索镁合金、钛合金等材料。有意思的是骨架供应商似乎赚的只是“辛苦费”。机器人的外观件分为装饰保护件和仿生皮肤。装饰保护件用在胸部、背部、头部材料多样仿生皮肤不仅触感要像人还需植入触觉传感器。2.2 拆解执行器关节是最贵也最难的部分机器人跳舞、空翻等动作是通过真人动作捕捉、训练模型后映射到肢体动作上。机器人关节从液压系统转变为电机技术进步显著。关节在业内被称为执行器分为旋转执行器与直线执行器。以肩膀为例通过三个旋转执行器组合手臂可向X、Y、Z三个方向自由活动膝关节一般用一个旋转执行器或直线执行器。做极限动作需全身几十个执行器紧密协同。旋转执行器与直线执行器都有伺服系统由电机、编码器、驱动器、传感器组成。旋转执行器是伺服电机加减速器直线执行器是伺服电机加丝杠。2.2.1 旋转执行器与减速器机器人关节需要减速器因为电机“高转速、低扭矩”需要减速来降低转数、提高扭矩。行业常用的减速器有行星减速器、谐波减速器、RV减速器。行星减速器结构小、成本低但减速比较小常用在手部关节谐波减速器输出扭矩强、精度高常用在肘关节、肩关节RV减速器刚性好、抗冲击强常用在髋关节、膝关节、腰部等部位。减速器加工难度高面对长期磨损难以保证稳定性这是关节里最难的部分。造出性能一致、耐用的减速器是个挑战。2.2.2 直线执行器与丝杠直线执行器像人体肌肉只做推拉运动。有些机器人膝关节采用直线执行器多个直线执行器组合还能实现关节旋转。早期波士顿动力的老版Atlas以直线液压缸为主新版转向电机驱动因为液压装置系统复杂、易漏油、控制精度不如电机。电机输出直线运动需要丝杠常见的有滚珠丝杠、行星滚柱丝杠、T型丝杠。目前直线执行器应用较少原因是动态性能差、制造难、成本高。2.2.3 电机与伺服系统机器人常用无框力矩电机灵巧手用空心杯电机。电机的难点在于能效与散热、体积和性能稳定性。电机发热会影响性能提升能效需从电机材料、绕线工艺、结构设计入手。关节散热主要靠被动大功率关节会额外加入风冷或液冷散热。缩小关节电机体积可减轻重量、降低成本还能减小转动惯量。电机的TN曲线影响机器人控制算法和算法训练。精确控制电机转数需要伺服系统由编码器、驱动器、传感器组成。编码器测量电机转子状态驱动器调整电机电压、电流传感器种类多样。2.2.4 研发路径与成本执行器是机器人成本最高的部件约占51%。执行器是未来量产降本的关键因为中国供应链成熟不少部件国内都能找到替代。采购成品可降低研发成本、提升开发效率但物料成本高、难以定制、性能不足自研能更好匹配需求和算法但需付出大量研发精力。头部机器人公司更多偏向自研。3. 视觉系统机器人如何感知世界3.1 惯性测量单元前庭现在的机器人难摔倒依靠电机伺服系统和惯性测量单元IMU。IMU由加速度计、陀螺仪、磁力计组成能实时感知机器人运动状态将数据传给“小脑”调整平衡。3.2 摄像头与激光雷达眼睛机器人的“眼睛”常见方案是摄像头 激光雷达 毫米波雷达多传感器融合特斯拉Optimus只用摄像头。机器人与汽车使用的传感器规格不同如激光雷达测距、点云密度、扫描方式、安装位置、体积、可靠性要求等都有差异。机器人的激光雷达还处于行业早期。摄像头方面特斯拉选择车规摄像头内部研发路径不断变化。3.3 触觉实现触觉主要有压阻式、电容式、压电式、光学式4种途径。触觉最好是三维的但对材料和算法提出挑战。此前行业量产机器人几乎不搭载触觉到2026年有规模化生产的希望。4. 电气与计算芯片整合与线束轻量化4.1 芯片大脑与小脑业界采用“System 1 System 2”双系统架构芯片采用“小脑 大脑”组合。大脑芯片需高算力、大内存多数机器人大脑选用英伟达的Orin芯片2025年英伟达推出Thor芯片特斯拉Optimus用自研双芯片高通也发布了机器人大脑芯片Dragonwing IQ10。小脑芯片要“操控身体”实时性、稳定性、响应速度要求高通常是MCU主流选择有意法半导体的STM32系列等。行业正在尝试将大脑和小脑芯片整合特斯拉比较前沿其他公司也在研究集成方案。统一芯片有体积和走线简洁、通讯快等优势但还处于早期阶段。4.2 电池与线束心脏、神经、血管机器人需要电池提供能量核心需求是在小密度下提高容量主要供应商有宁德时代等还需要线束用于通信与供电主要供应商有立讯精密等。5. 组装与量产能动不等于好用5.1 组装机器人零部件供应商与手机、汽车行业高度重合算法也有部分能和自动驾驶复用理论上能自己组装机器人。但“能动”和“好用”有差距如组装后重量分布不均会影响机器人性能需要不断调试找到平衡点。系统整合是难点。5.2 量产量产机器人面临一致性问题每台机器人的关节背隙、传感器零点、电机参数不同需要调整细节。真正的难点是系统级的整合。这两年机器人进化快重要原因是供应链成熟。随着机器人赛道变热供应商愿意为机器人专门开模、定制产品。6. 下一个里程碑从空翻到接住一片落叶目前机器人能空翻、武术但离人类还有距离。机器人的下一个里程碑可能是“接住一片落叶”这意味着机器人离我们的生活又近了一步。那下一个里程碑的动作会是什么呢
机器人本体进化加速，离真正落地还有多远？
发布时间：2026/6/7 1:12:50
1. 机器人产业新动态6月1日宇树科技科创板IPO申请成功通过了上交所上市审核委员会审议。不久前宇树还发布了首款载人变形机甲。这不禁让人思考我们离机器人真正落地还有多远去年春晚机器人还在转手绢、扭秧歌今年就进阶到高难度的空翻、武术。如今手机厂商造的机器人甚至能在半马上打破人类记录。为什么机器人本体这两年进化如此之快2. 拆解机器人零件2.1 骨架材料轻量化与抗冲击的平衡机器人硬件可粗略分为4个系统骨架、关节、传感器、电气与计算系统。先从骨架说起人形机器人承受的冲击力大对结构材料提出挑战既要求身体轻又要强度大。世界上第一台全尺寸机器人WABOT - 1以钢材为主体重约160公斤。后来铝合金成为主流现在行业开始探索镁合金、钛合金等材料。有意思的是骨架供应商似乎赚的只是“辛苦费”。机器人的外观件分为装饰保护件和仿生皮肤。装饰保护件用在胸部、背部、头部材料多样仿生皮肤不仅触感要像人还需植入触觉传感器。2.2 拆解执行器关节是最贵也最难的部分机器人跳舞、空翻等动作是通过真人动作捕捉、训练模型后映射到肢体动作上。机器人关节从液压系统转变为电机技术进步显著。关节在业内被称为执行器分为旋转执行器与直线执行器。以肩膀为例通过三个旋转执行器组合手臂可向X、Y、Z三个方向自由活动膝关节一般用一个旋转执行器或直线执行器。做极限动作需全身几十个执行器紧密协同。旋转执行器与直线执行器都有伺服系统由电机、编码器、驱动器、传感器组成。旋转执行器是伺服电机加减速器直线执行器是伺服电机加丝杠。2.2.1 旋转执行器与减速器机器人关节需要减速器因为电机“高转速、低扭矩”需要减速来降低转数、提高扭矩。行业常用的减速器有行星减速器、谐波减速器、RV减速器。行星减速器结构小、成本低但减速比较小常用在手部关节谐波减速器输出扭矩强、精度高常用在肘关节、肩关节RV减速器刚性好、抗冲击强常用在髋关节、膝关节、腰部等部位。减速器加工难度高面对长期磨损难以保证稳定性这是关节里最难的部分。造出性能一致、耐用的减速器是个挑战。2.2.2 直线执行器与丝杠直线执行器像人体肌肉只做推拉运动。有些机器人膝关节采用直线执行器多个直线执行器组合还能实现关节旋转。早期波士顿动力的老版Atlas以直线液压缸为主新版转向电机驱动因为液压装置系统复杂、易漏油、控制精度不如电机。电机输出直线运动需要丝杠常见的有滚珠丝杠、行星滚柱丝杠、T型丝杠。目前直线执行器应用较少原因是动态性能差、制造难、成本高。2.2.3 电机与伺服系统机器人常用无框力矩电机灵巧手用空心杯电机。电机的难点在于能效与散热、体积和性能稳定性。电机发热会影响性能提升能效需从电机材料、绕线工艺、结构设计入手。关节散热主要靠被动大功率关节会额外加入风冷或液冷散热。缩小关节电机体积可减轻重量、降低成本还能减小转动惯量。电机的TN曲线影响机器人控制算法和算法训练。精确控制电机转数需要伺服系统由编码器、驱动器、传感器组成。编码器测量电机转子状态驱动器调整电机电压、电流传感器种类多样。2.2.4 研发路径与成本执行器是机器人成本最高的部件约占51%。执行器是未来量产降本的关键因为中国供应链成熟不少部件国内都能找到替代。采购成品可降低研发成本、提升开发效率但物料成本高、难以定制、性能不足自研能更好匹配需求和算法但需付出大量研发精力。头部机器人公司更多偏向自研。3. 视觉系统机器人如何感知世界3.1 惯性测量单元前庭现在的机器人难摔倒依靠电机伺服系统和惯性测量单元IMU。IMU由加速度计、陀螺仪、磁力计组成能实时感知机器人运动状态将数据传给“小脑”调整平衡。3.2 摄像头与激光雷达眼睛机器人的“眼睛”常见方案是摄像头 激光雷达 毫米波雷达多传感器融合特斯拉Optimus只用摄像头。机器人与汽车使用的传感器规格不同如激光雷达测距、点云密度、扫描方式、安装位置、体积、可靠性要求等都有差异。机器人的激光雷达还处于行业早期。摄像头方面特斯拉选择车规摄像头内部研发路径不断变化。3.3 触觉实现触觉主要有压阻式、电容式、压电式、光学式4种途径。触觉最好是三维的但对材料和算法提出挑战。此前行业量产机器人几乎不搭载触觉到2026年有规模化生产的希望。4. 电气与计算芯片整合与线束轻量化4.1 芯片大脑与小脑业界采用“System 1 System 2”双系统架构芯片采用“小脑 大脑”组合。大脑芯片需高算力、大内存多数机器人大脑选用英伟达的Orin芯片2025年英伟达推出Thor芯片特斯拉Optimus用自研双芯片高通也发布了机器人大脑芯片Dragonwing IQ10。小脑芯片要“操控身体”实时性、稳定性、响应速度要求高通常是MCU主流选择有意法半导体的STM32系列等。行业正在尝试将大脑和小脑芯片整合特斯拉比较前沿其他公司也在研究集成方案。统一芯片有体积和走线简洁、通讯快等优势但还处于早期阶段。4.2 电池与线束心脏、神经、血管机器人需要电池提供能量核心需求是在小密度下提高容量主要供应商有宁德时代等还需要线束用于通信与供电主要供应商有立讯精密等。5. 组装与量产能动不等于好用5.1 组装机器人零部件供应商与手机、汽车行业高度重合算法也有部分能和自动驾驶复用理论上能自己组装机器人。但“能动”和“好用”有差距如组装后重量分布不均会影响机器人性能需要不断调试找到平衡点。系统整合是难点。5.2 量产量产机器人面临一致性问题每台机器人的关节背隙、传感器零点、电机参数不同需要调整细节。真正的难点是系统级的整合。这两年机器人进化快重要原因是供应链成熟。随着机器人赛道变热供应商愿意为机器人专门开模、定制产品。6. 下一个里程碑从空翻到接住一片落叶目前机器人能空翻、武术但离人类还有距离。机器人的下一个里程碑可能是“接住一片落叶”这意味着机器人离我们的生活又近了一步。那下一个里程碑的动作会是什么呢
