人形机器人执行系统旋转关节行业报告（33页）

行业报告下载 2025年03月28日 10:19 管理员

执行器技术历经变革：1983年刚性执行器（TSA）实现高精度但结构复杂；1995年弹性执行器（SEA）引入柔性缓冲，牺牲响应速度；2016年准直驱执行器（QDD/PA）融合二者优势，以直驱电机+低减速比传动实现轻量化、低成本及毫秒级响应。从代表厂商的执行器方案可知，主要采用刚性驱动器（TSA）方案和准直驱驱动器（PA/QDD）方案。鉴于成本、技术性能以及软硬件耦合等多方面因素，各家人形机器人厂商在驱动器部件选用上有所不同。准直驱适配消费级高动态场景（智元A1），TSA仍用于工业级高精度任务（特斯拉Optimus关节）。当下，准直驱执行器凭借结构简单、成本低廉、响应速度快等特性，在人形机器人领域应用潜力巨大，宇树科技、智元机器人等产品均有涉及。旋转执行器是让机器人的关节进行旋转运动的装置，其将电机输出由高速低扭转化为低速高扭的旋转运动，主要用于肩部、髋部、腕部等需要大角度旋转的关节。目前主要存在高减速比和准直驱两大技术路线，高减速比方案优点是输出扭矩大、精度高，适合下肢需要高扭矩的部位；而准直驱方案具有更高的响应速度和效率，更适合肩部、肘部、腕部等小负载场景。  特斯拉Optimus全身共部署14个旋转执行器，分布于肩部（6个）、腕部（2个）、髋部（4个）、躯干（2个），配置为：无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接触球轴承。