人形机器人相关个股梳理

一、人形机器人核心结构

人形机器人的整机运动、感知与智能控制，依托三大核心系统协同实现，分别为传动系统、感知系统、控制系统，三者共同决定机器人的运动性能与智能化水平。

（1）传动系统

核心组成包含电机、减速器、丝杠、执行器等核心零部件，核心功能是将电能高效转化为可控的机械运动，是机器人动力输出的核心载体，直接决定整机的负载承载能力、运动精准度、响应速度与稳定性。

（2）感知系统

涵盖视觉模组、激光雷达、力传感器、IMU惯性导航单元、触觉传感器等核心器件。主要负责实时采集外部环境信息、障碍物数据以及机器人自身姿态、受力、运动状态等多维数据，为后续决策控制提供数据支撑，是机器人实现自适应、智能化作业的感知基础。

（3）控制系统

由主控制器、驱动器、运动规划系统构成核心体系。核心作用是接收、解析感知系统传回的海量数据，通过算法完成逻辑决策、路径规划，精准生成机器人运动轨迹，并下发指令驱动传动机构执行对应动作，是机器人的“大脑中枢”。

二、丝杠行业核心概览

丝杠是精密传动领域的核心机械部件，核心功能为将电机的旋转运动，转化为负载端的直线往复运动，是各类精密设备、自动化装备、机器人传动结构的核心基础件。

工作原理

电机输出扭矩带动丝杠轴高速旋转，丝杠轴的螺纹结构驱动配套螺母做往复直线运动，最终实现电机旋转力矩向设备直线驱动力的精准转化，完成设备的直线传动作业。

根据接触面摩擦形式的不同，行业主流丝杠可分为三类：梯形丝杠（滑动摩擦）、滚珠丝杠（滚动摩擦）、行星滚柱丝杠（滚动摩擦升级），三者在精度、负载、成本、应用场景上差异显著。

（1）梯形丝杠

核心结构由丝杠轴与配套螺母组成，结构极简、量产成本低廉，适配大规模普及应用。缺点为滑动摩擦模式损耗大，传动效率低、运动精度与重复定位精度较差。主要应用于普通机床、通用工程机械、升降输送设备、常规自动化设备等对精度、负载要求较低的通用场景。

（2）滚珠丝杠

在丝杠轴与螺母的间隙中嵌入钢球作为中间传动介质，以滚动摩擦替代传统滑动摩擦，大幅降低传动阻力与机械损耗。核心优势：摩擦阻力小、定位精度高、运动平稳性强、响应速度快；短板在于生产工艺复杂、精密加工门槛高，整体制造成本偏高。广泛应用于通用工业机器人、精密数控机床、半导体加工设备、汽车线控制动系统、高端自动化产线等中高端精密制造场景。

（3）行星滚柱丝杠

作为滚珠丝杠的迭代升级产品，核心革新为以带螺纹的行星滚柱替代传统钢球作为传动介质，大幅增加传动接触点数量。性能层面全面升级，在负载承载力、结构刚度、使用寿命、极限转速、抗冲击性等核心指标上远超滚珠丝杠。该品类技术壁垒极高、精密加工难度大、量产成本昂贵，属于高端精密传动部件，目前主要落地于人形机器人、航空航天伺服机构、超精密数控机床、高端医疗精密设备等高端高精密、重载核心场景。

三、行星滚柱丝杠在人形机器人的核心应用

关节是人形机器人实现灵活运动、精细化动作控制的核心单元，主要分为旋转关节与线性关节两大类型，两类关节的核心零部件配置差异明显，也是行星滚柱丝杠的核心落地场景。

（1）旋转关节

核心配置：无框力矩电机、谐波减速器、力矩传感器、编码器、精密轴承等部件，主要支撑机器人肢体旋转、转向等基础动作。

（2）线性关节

核心配置：无框力矩电机/步进电机、行星滚柱丝杠、力矩传感器、编码器、精密轴承等核心部件，主要实现机器人肢体伸缩、直线发力等重载线性动作。

相较于传统滚珠丝杠，行星滚柱丝杠具备重载、高刚性、长寿命的独特优势，能够完美适配人形机器人线性关节的高强度、高负荷、高频次作业需求，填补了滚珠丝杠无法满足的重载精密传动缺口。

以行业标杆特斯拉Optimus Gen 2人形机器人为例，单台整机标配14套行星滚柱丝杠，精准覆盖全身核心线性关节：大臂2套、小臂4套、大腿4套、小腿4套，核心器件均采用瑞士GSA品牌产品，是当前人形机器人高端传动方案的主流选择。

四、行星滚柱丝杠行业市场格局

1、全球市场：海外寡头垄断格局

全球高端行星滚柱丝杠市场长期由欧美头部企业垄断，行业壁垒极高、格局高度集中，形成寡头竞争态势。核心海外龙头：瑞士GSA（已并购Rollvis，行业绝对龙头）、瑞典Ewellix（隶属舍弗勒集团）、德国博世力士乐，三家企业占据全球高端人形机器人、航空航天、精密机床市场的主要份额。

2、国内市场：国产替代加速，处于量产突破期

目前国内行星滚柱丝杠行业整体处于小批量试产、客户送样验证、性能迭代的关键突破阶段，尚未实现大规模商业化落地。国内核心布局厂商：五洲新春、北特科技、恒立液压、贝斯特、震裕科技、双林股份、江苏雷利，均已切入行星滚柱丝杠研发与试产赛道，持续推进高端精密传动部件的国产替代。