人形机器人关节模组争夺战白热化

人形机器人关节模组争夺战白热化

2025年12月18日 17:18
本文共计5034个字,预计阅读时长17分钟。
来源/具身研习社 责编/爱力方

作者:Ivy 出品:高工人形机器人

年末已至,“人形机器人上春晚”再次成为热议话题。外界讨论哪家本体企业会上今年春晚,会以什么形式表演的时候,都会顺带感慨宇树H1上春晚还需要被“搀扶”,在不到一年的时间后,其最新一款人形机器人H2已经可以跳芭蕾。

从性能参数上看,宇树这两款人形的腿关节最大关节峰值扭矩均为360Nm,手臂最大关节峰值扭矩均为120Nm,但H1最高版本的总自由度为27个,而H2拥有31个总自由度。

与此同时,近几个月的人形机器人新品,更是在全身自由度上暗暗较劲。

众擎机器人的T800最高版本的总自由度可至43个;

智元A2最高版本的主动自由度可达40个;

浙江人形机器人创新中心的NAVIAI-i2的总自由度可至41个;

韩国机器人公司Holiday Robotics推出了其首款人形机器人FRIDAY的自由度最高可至63个。

而更高的自由度意味着需要更稳定、数量更多的关节模组。

谁能成为第一梯队?

目前,人形行业还处于不断试错的阶段,再加上没有大量出货的需求,本体企业会选择自研核心零部件而达到最佳的适配效果,就关节模组而言,宇树科技、北京人形机器人创新中心、星动纪元、PNDbotics、云深处、魔法原子、动易科技、天链机器人、鹿明机器人、优理奇等本体企业会有选择自研。

这无疑也是加剧了上游企业的竞争态势。

区别于单一标准件的供应商,关节模组方案供应商往往有着更高的门槛。

而有资格处于第一梯队的企业,往往拥有自有包含减速器与电机等在内的工厂,以及实现了关键部件自主生产能力。例如绿的谐波、意优科技、良质关节、因克斯、环动科技、灵足时代、巨蟹智能等关节模组企业。

这也是他们与依赖外部采购或仅从事组装的厂商之间,用以划清梯队界限的重要标准。

正因如此,当前头部关节模组供应商会共存2种业务模式:向追求深度自研的本体企业单独供应高性能减速器之余;还可以提供完整的关节模组解决方案。

2025年,关节模组发生了什么变化?

在技术方面,没有谁比核心零部件厂商更懂核心零部件,他们总是最先嗅到技术风向的变动。

科盟创新曾对高工人形机器人表示,人形机器人对核心零部件的需求已从“高刚性、高速度与耐久性”全面转向“轻量化、体积小、扭力大、抗冲击”。

同时,有关节模组企业具体地提出,本体厂商正迫切寻求关节模组在精度、噪音、耐冲性及成本控制等核心痛点上的突破。

纵览2025年关节模组新品,行星系列的设计主线仍是“减重”,主要通过应用新型轻量化材料、结构紧凑化设计以及提升空间利用率来实现。在性能维度,降温降噪、高推力密度、峰值扭矩的提升则是新的突破重点。以良质关节为例,其行星关节模组在4.1kg的重量条件下,峰值扭矩可达600Nm。

谐波关节模组的技术迭代主要沿两条主线展开,一是对峰值扭矩与功率密度的极限参数追求;二是在轻量化、高承载力、高重复定位精度及低噪音运行等方面,则构成了各厂商实现产品差异化的关键。

而摆线关节模组开始更多地被尝试运用于本体上,已有公司推出和PEEK材料减速机相结合的摆线关节模组,并减少了齿面接触应力,以及提高传动效率,目前产品的适用领域也集中于具身机器人的上肢负重关节和下肢关节。

除此之外,关节模组的创新方案也在不断推出。国家地方共建人形机器人创新中心的硬件系统工程师Joson曾指出3种新路线:

准直驱关节模组——拥有着极好的反向驱动性和控制带宽,以动易科技在5月份推出的PhyArc准直驱一体化摆线关节系列为例,PhyArc102重量仅为1kg,但峰值扭矩密度超200Nm/kg;

磁性齿轮转动技术——具有无接触、低磨损、免润滑的优势,这一技术路线利用磁铁的吸力和斥力相互作用的原理,制造出来的非接触的动力传递装置,目前更多运用于光伏设备物流仓储传递设备;

非金属材料和3D打印工艺——两者都可以达到极致的轻量化。前者包括工程塑料、复合材料、陶瓷材料、弹性材料等,后者则是可制造复杂几何结构和达到减重效果。

以科盟创新在5月份推出的一款超薄关节模组为例,其通过厚度不足12mm的扁平化轴向磁通电机,结合PEEK-金属复合壳体设计,模组总质量相较于传统方案减少40%,在轴向尺寸缩减50%、重量仅为2.5kg的情况下,功率密度提升3倍,达到80Nm/kg,峰值扭矩提升20%,达到200Nm。

行星关节模组或达90%使用率?

目前人形机器人面向的落地场景大致有5种,分别是教育科研场景、家庭服务场景、表演场景、工业场景、商业化服务场景。

这些场景对人形机器人的性能需求各异,比如教育科研场景和表演场景重视硬件性能;家庭服务场景对交互性和泛化能力有高要求;商业化服务场景重视效率和耐磨性;工业场景对精密度和负载能力有着极高的要求。

而上述能力中,行星关节模组就覆盖了高刚性、耐磨性强、减速比低的性能要求。

同时,行星关节模组具备显著的灵活性优势,尤其适用于机器人的腿部、手指等对速度有要求的关节中。

值得注意的是,行星关节模组的低成本将是具身智能产品价格战的重要筹码。

最近出圈的众擎机器人T800就是采用的行星关节模组,更有业内人士断言,未来人形机器人关节中约80%-90%采用行星关节模组。

为了更了解发展路线和方向,高工人形机器人推出2025年人形机器人关节模组新品盘点系列。首期内容,我们选择技术最为成熟的行星关节模组。

以下新品内容或有遗漏,且排名不分先后。

本年度行星关节模组新品盘点

魔法原子

7月8日,魔法原子发布旗下新款双足人形机器人MagicBot Z1,Z1搭载了魔法原子自研的高性能关节模组,拥有24个基础自由度,并可根据需要扩展至49个,关节最大扭矩超过130Nm,运动范围最大可达320度。

作为参考,魔法原子的行星关节模组P90N20,峰值扭矩达130Nm,额定扭矩达35Nm,尺寸为92×63.4mm,重量1100g。

作为自研核心零部件的本体企业代表,魔法原子拥有着4款行星关节模组、2款谐波关节模组,以及1款直线关节模组。

其中,行星关节模组的峰值扭矩覆盖60至360Nm,尺寸覆盖64×57.1至112×71.5mm,重量覆盖532至1900g。

魔法原子成立于2024年,位于无锡,在上海设有分公司。作为全球首家以“电驱机器人”打破波士顿动力空翻专利垄断的公司,其产品涵盖通用人形机器人和仿生四足机器人

灵足时代

11月中旬,灵足时代正式推出全新EduLite系列产品,以高性价比硬件与开源方案,为开发者打破壁垒。

在参数方面,EduLite系列的尺寸为46×46×44mm,峰值扭矩为6Nm,重量为242g,减速比为9。

这一系列产品仅售299元,具备性价比优势,更贴合个人开发者、学生及小型研发团队的成本需求。

灵足时代成立于2023年11月,位于常州高新区,专注于关节模组的研发与应用。现有产品体系覆盖1.5Nm到120Nm区间的RobStride旗舰系列一体化关节模组。

良质关节

良质关节一共推出9款行星关节模组解决方案,峰值扭矩覆盖9.35至400Nm,尺寸覆盖42×40至170×87mm,重量覆盖350至2860g,均有着有着低噪音的优势,分贝最大不超过70db,分贝最低两款甚至不超过55db。

正是为了响应人形机器人在商业、娱乐、家庭场景的落地,以及本体企业对高性能关节的迫切需求。

在设计方面,一方面,良质关节实现了行星关节模组中空方案;另一方面,其行星关节模组采用扁平轻量化的驱控一体设计,高集成度、高扭矩密度,在2860g的重量条件下,峰值扭矩达400Nm,更以4.1kg的重量实现600Nm的峰值扭矩。

良质关节行星关节模组系列产品

在性能方面,该系列采用斜齿结构减速机,精度控制在5弧分以内,同时可以减少传动过程中的损耗。

良质关节成立于2024年,总部设于杭州西湖区云州国际中心,研发基地设于广州,拥有浙江嘉兴平湖工厂,以及广东东莞大岭山工厂两个生产基地。专业生产行星关节模组、谐波关节模组,并拥有行星减速器加工制造智能工厂,和谐波减速器组装工厂。

2023年,良质关节开始布局人形行业,主要为本体提供行星关节模组,目前已经和至少5家头部人形企业达成长期合作关系。

在设施配置上,良质关节拥有国内外高精度车,铣加工设备100余台,如德国马克、日本精上、台湾永嘉、台湾仕兴鸿、以及日本HAMAI滚齿机、韩国研一车齿机等加工设备;拥有德国蔡司三坐标,德国齿形仪,以及关节模组测试等全套检测设备。

因克斯

因克斯共有9款行星关节模组,峰值扭矩覆盖36至400Nm,重量覆盖384至3109g,尺寸覆盖56x60.5至170x84.5mm。

因克斯行星系列

此外,因克斯今年还推出了3款谐波关节模组,把场景聚焦在人形机器人的手臂,咖啡、奶茶机器人等对关节模组重量比较看重的场景,这三款产品可以通过不同的组合实现2~5kg的机械臂设计,产品重量轻了将近1/2,能满足绝大多数针对C端场景的机器人需求。

因克斯成立于2022年,位于江苏南京,公司形成一体化关节、灵巧手、通信模组、电池系统等多元产品矩阵,为下游整机企业提供从零部件到系统级硬件的全支持。

优理奇

今年7月份,优理奇正式发布自主研发的机器人关节模组。该模组采用行星减速器结构,攻克了高精度控制难题,精度做到了0.01至0.05毫米的误差区间,接近谐波减速器的水平;重量为500g,峰值扭矩高达60Nm,适用于人形机器人、机械臂、移动操作平台等多类终端形态。

优理奇成立于2024年,位于江苏苏州,核心产品覆盖全尺寸轮式和双足通用人形机器人。

钛虎机器人

2025年11月,钛虎机器人发布一体化行星减速机关节模组,该产品结构紧凑、更小更轻、扭矩密度高,搭载自研24bit双编码器,中空走线设计提升布线便捷性与空间利用率,中空比超11%。

钛虎机器人成立于2020年8月,位于上海,是一家提供机器人高端硬件与机器人整体解决方案的高科技公司,主要为客户提供极致性价比的高性能轻量化关节模组、超轻量化协作机器人、人形机器人硬件解决方案等产品。

脉塔智能

5月前夕,脉塔智能推出为具身机器人量身定制的RMD-X V4系列智能行星关节模组。

RMD-X V4系列

RMD-X V4系列一共包含7款产品,产品均内置高精度双编码器,交叉滚子轴承、自研高性能无框电机及一体化智能驱控系统、工业级精密行星减速机等。

从产品特点来看,RMD-X V4系列在重量减轻、减速机传动效率提高、耐久性提高等方面表现不错。

脉塔智能成立于2020年,专注于高精度、高集成度、高扭矩密度的关节模组的研发与制造,电机产品广泛应用于人形机器人、AGV、机械臂、医疗设备、外骨骼设备等领域。

伟达利

11月中旬,伟达立推出了4款关节模组新品,包括超短款谐波模组、行星关节模组、摆线关节模组、直线关节及轴向磁通关节模组。

其中,行星关节模组新品的驱动损耗降低40%以上,电机磁路优化温升降低10%,额定扭矩覆盖0.6-120Nm,峰值扭矩覆盖1.8-360Nm。

伟达立成立于2024年9月,位于深圳市,由伟创电气、科达利、上海盟立等3家上市公司共同持股建立,致力于为机器人行业提供执行器及核心零部件“一站式服务”解决方案。

智身科技

9月,智身科技发布的CHAMP P65一体化关节,以“520克重量输出48Nm扭矩”的表现,重新定义了中功率级关节的性能标准。

具身科技行星关节模组

具身科技还拥有另外3款防水行星模组,其中,P55适配10kg级小型四足、P65MAX-S适配于重载四足专用、P85-S适配于50kg级人形机器人核心关节。

智身科技成立于2023年底,总部位于北京,拥有四足机器人钢镚L1、轮式四足机器人L1-W和铜锤M1等3款产品,全资子公司智身新创(苏州)智能科技有限公司于2024年落户苏州吴中经开区。

曦诺未来

曦诺未来的旋转关节模组包含行星与谐波两大系列。

其中,行星系列关节模组更适合高爆发运动,在动力性能提升、耐用性上有着出色的表现,同时采用智能优化控制算法,实现了动作更精准,响应更快速。

官网显示,曦诺未来的行星关节模组共有3款,扭矩密度覆盖153至322Nm/kg,重量覆盖850至1550g。其中,PR-64-110-500的重量仅1550g,峰值扭矩达500Nm,扭矩密度达322Nm/kg,将行业平均动力水平提升50%以上。

曦诺未来成立于2024年12月,位于杭州,是一家专注于人形机器人核心零部件研发、生产和销售的公司。

来源:人形机器人自由度的战火,烧到了关节模组 | 具身研习社

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