具身机器人中那些关键零部件

本文转自：TechSugar

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今年的科技热词已经从“人工智能”相关转变为“机器人”相关。而机器人技术的发展并非只依靠单一技术的突破，而是一系列关键零部件的协同发力。

作为连接人工智能与物理世界的核心载体，具身机器人的每一次灵活转身、每一次精准抓取、每一次自主决策，都离不开底层零部件的支撑。这些看似独立的组件，如同人体的骨骼、肌肉、神经与大脑，相互咬合、彼此赋能，共同构成了具身机器人感知世界、交互环境的基础，也决定着其技术上限与产业化进程。

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机器人“筋骨”——动力核心

如果说具身机器人的机身是骨骼，那么驱动类零部件便是其赖以活动的肌肉与肌腱，赋予机器人灵活运动的能力。

不同于传统工业机器人的固定动作，具身机器人需要在复杂场景中实现自主移动、关节转动、精准操作，对驱动组件的高精度、高功率密度与小型化提出了极高要求。其中，电机及伺服驱动系统作为动力源头，相当于机器人的“动力心脏”，由无框力矩电机、空心杯电机与驱动器、编码器构成，每一个部件都经过针对性设计，以适配机器人关节的狭小空间与高负载需求。

目前，国内伺服行业已实现较高比例的国产化替代，汇川技术、雷赛智能等企业的市占率稳步提升，逐步打破西门子、Maxon等海外厂商的垄断，为具身机器人的规模化生产奠定了基础。

与电机相辅相成的，是减速器与丝杠这两类关键传动部件。减速器的核心作用是降低电机转速、放大扭矩，让机器人的关节动作更平稳、更有力，谐波减速器与行星减速器是目前具身机器人关节中的主流选择，单机价值量占比显著，其性能直接决定了机器人手臂的负载能力与动作精度。

长期以来，海外厂商占据全球减速器市场的主导地位，日本哈默纳科（Harmonic）在谐波减速器领域的优势尤为明显，但国内绿的谐波、中大力德等企业正加速追赶，凭借高性价比与快速扩产，逐步提升市场份额。

丝杠则承担着将旋转扭矩转换为线性运动的重要使命，行星滚柱丝杠因其高精度、高负载特性，广泛应用于机器人四肢部位，特斯拉Optimus单机丝杠价值量超2万元，随着机器人出货量的提升，丝杠市场规模将迎来爆发式增长，国内恒立液压等企业正全力突破技术瓶颈，探索高性价比的国产化路径。

在机器人的灵巧操作环节，腱绳的作用同样不可忽视。作为仿生性极强的传动部件，腱绳凭借结构紧凑的优势，在多款灵巧手中得到广泛应用，其材料选择直接影响机器人指尖动作的灵活性与耐用性。目前，超高分子量聚乙烯纤维因性能优异成为重点验证材料，而钢丝绳则凭借成本优势占据一定市场份额，随着灵巧手自由度的提升，腱绳及相关部件的单机价值量将持续增加，其产业验证进展与市场拓展情况，正成为影响具身机器人灵巧操作能力的关键因素。

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机器人“感知力”——传感部件

具身智能的核心逻辑，是机器人通过身体与环境的交互实现认知与学习，而这一过程的前提，是依靠传感部件捕捉各类环境与本体信号，如同人类的神经末梢，将外界刺激转化为可处理的信息。

力矩传感器作为最优的力控传感方案，是机器人感知力的核心部件，能够精准监测、检测施加在其上的线性力与旋转力，并将力信号转化为电信号，为机器人的动作调整提供依据。在机器人关节中，力矩传感器几乎不可或缺，双手与双足关节多采用六维力传感器，其他关节则以扭矩传感器为主，随着具身机器人的放量，力矩传感器的市场需求将快速增长，均价也有望逐步下降。

目前，全球力控传感器市场仍由ATI、霍尼韦尔等海外厂商主导，但国内坤维科技、柯力传感等企业正加速突破，国产化率稳步提升，为机器人的力控精度提升提供了支撑。

除了力觉感知，视觉与本体感知也是具身机器人不可或缺的能力，相关传感部件构成了机器人的“眼睛”与“平衡感”。视觉感知依赖RGB相机、深度相机、激光雷达等设备，能够实现障碍物检测、三维建模与目标定位，为机器人判断环境、规划路径提供视觉依据，禾赛科技、速腾聚创、奥比中光等企业的相关产品，已广泛应用于具身机器人的环境感知场景。

本体感知则依靠惯性测量单元、关节位置编码器等部件，帮助机器人感知自身姿态与运动状态，确保行走、转身等动作的平稳性，博世、霍尼韦尔等海外厂商在惯性测量单元领域占据优势，国内华依科技、华测导航等企业也在逐步实现技术突破。

这些传感部件的协同工作，让具身机器人摆脱了对预设程序的依赖，能够实时适配动态变化的环境，实现自主决策与灵活应对。

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机器人“大脑”——芯片与主控模组

如果说驱动组件与传感部件是具身机器人的“筋骨”与“神经”，那么芯片与主控模组便是其“大脑”，承担着数据处理、决策规划与动作控制的核心任务，直接决定了机器人的智能水平与响应速度。

具身机器人的控制系统分为具身智能系统与运动控制系统，分别对应“大脑”与“小脑”，高算力主控芯片用于“大脑”运行VLA模型，处理多模态感知数据、进行环境理解与任务规划，中低算力主控则用于“小脑”，运行运控算法，实现高精度轨迹控制与关节协同。目前，高算力主控SoC芯片市场仍由特斯拉、英伟达、高通等海外企业主导，但国内地平线、黑芝麻智能等智驾芯片厂商正加速布局，逐步推进国产化替代。

主控模组作为芯片的载体，其性能与成本直接影响具身机器人的量产进程。当前，部分具身智能整机厂采用搭载英伟达GPU的工控机作为主控，但随着算力需求的提升与量产的推进，高算力主控模组的渗透率将快速提高，其算力水平正从当前的200-500T逐步提升至500-1000T，同时算法优化正推动算力需求向“效能优先”转型，避免粗放式算力堆砌。国内传统通信模组、域控制器模组厂商正横向拓展至高算力主控模组领域，广和通、天准科技等企业的相关产品，正逐步满足具身机器人的量产需求。随着芯片与主控模组技术的不断迭代，具身机器人的决策速度、智能水平将持续提升，逐步实现“感知-决策-执行”的闭环能力。

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结语

具身机器人的崛起，不仅是人工智能技术的延伸，更是核心零部件技术不断突破的结果。从驱动组件的动力输出到传感部件的感知捕捉，再到芯片与主控模组的决策控制，每一类关键零部件都承载着技术突破的使命，每一次技术升级都推动着具身机器人向更智能、更灵活、更实用的方向迈进。

未来，随着技术的持续迭代与产业生态的不断完善，关键零部件的微型化、轻量化、低成本化将成为发展趋势，其协同性能也将进一步提升，为具身机器人拓展至工业制造、医疗健康、家庭服务等更多场景奠定基础。