中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）

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中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）

第一部分產業篇

第一章人形機器人產業發展概況

第一節人形機器人定義與分類

一、人形機器人的定義

人形機器人是一種仿生機器人，指形狀及尺寸與人體相似，能夠模仿人類運動、表情、

互動及動作的機器人，并具有一定程度的認知和決策智能。人形機器人建立在多學科基礎之

上，集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，來實現擬人化的功能，環境適應更通用、

任務操作更多元、人機交互更親和，是有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆

性產品，將深刻變革人類生產生活方式，是一個國家高科技實力和發展水平的重要標志。

人形機器人相比其他機器人，對智能感知、運動控制、智能決策、人機交互的綜合能力

要求更高。

智能感知方面，需要配備多種傳感器，能夠感知非結構化場景并根據不同的情況做出相

應的反應。

運動控制方面，需要人形機器人具備高度的精確性和靈敏度、良好的穩定性和平衡控制

能力，精確地模仿人類的行走、跑步、抓取等動作，實時響應各種傳感器的輸入和環境變化。

智能決策方面，可通過人工智能技術，根據環境、任務和目標等信息，自主地做出最優

的決策，以實現自主導航、任務執行、人機交互等功能，需要高效的算法和強大的計算能力，

以處理大量的信息和數據。

人機交互方面，需要對自然語言進行識別與處理，以便機器人能夠理解用戶的指令、問

題或指導，需要具備情感識別技術，識別用戶情感狀態，提供更人性化的互動體驗。

此外，對手勢與動作的識別、多模態交互等方面也有著較高的要求。

二、人形機器人的構造

人形機器人通常由環境感知模塊、決策控制模塊、運動控制模塊、機械本體模塊等多個

模塊組成，各模塊間協同工作，以實現人形機器人的智能運作。

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圖表1人形機器人系統構造及介紹

構成部分相關介紹

包含各類視覺傳感器、音頻傳感器、觸覺傳感器、運動傳感器等，用于

環境感知模塊

感知環境，獲取關于周圍世界的信息。

人形機器人的“大腦”，通常由控制器、信號處理器、芯片等構成，運

決策控制模塊行人形機器人的軟件程序，實現人形機器人的決策、規劃、協調、學習

等功能。

人形機器人的“小腦”，是人形機器人的動力和控制系統，負責實現人

運動控制模塊形機器人的動態平衡、步態規劃、關節協調等功能的模塊，它通常由運

動控制器、驅動器、執行器與運動控制算法組成。

是人形機器人的“機械肢”、“機械體”，包含骨架、關節、手腳、皮

機械本體模塊膚等，提供機器人的基本形狀和支撐結構，是模擬人體關節以實現運動、

完成抓取物體和行走的物理基礎。

包含語音識別與合成、自然語言處理和顯示屏、LED或觸摸屏，使人形

人機交互模塊機器人能夠與人類進行有效的交互，借助物理或虛擬界面，使用戶能夠

直接與人形機器人互動。

負責監測和控制機器人電池狀態和性能的模塊，為人形機器人運行提供

電池管理模塊動力支持，通常由電池管理系統（BMS）、電池充電器、電池電量監測器

等組成。

使機器人能夠與其他設備、云服務或其他機器人進行通信，包含無線模

通信模塊

塊（如Wi-Fi、藍牙）、有線接口（如以太網端口、USB端口）等。

是負責保證人形機器人在運行過程中不會對自身、人類或環境造成傷

安全模塊

害的模塊，具備緊急停止機制、故障監測等功能。

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

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三、人形機器人的主要類別

根據人形機器人的形態，可以將其分為輪式人形機器人、足式人形機器人、全能型人形

機器人，各類型人形機器人產品介紹如下：

圖表2人形機器人按形態分類對比

類型介紹圖示

主要采用輪式驅動+協作機人手臂+

輪式人形機器人靈巧手方案，強調觸覺傳感器+靈巧

手的操作功能，同時兼備移動能力。

強調機器人的腿部運動能力，手部

足式人形機器人

基本只用作平衡。

具備雙足+雙臂+雙手+各類感知+人

全能型人形機器人工智能的功能，以全面的軟硬件基

礎，適應開放環境中的多任務。

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

根據應用場景，可以將人形機器人分為醫療型人形機器人、軍事型人形機器人、教育型

人形機器人、娛樂型人形機器人、服務型人形機器人、工業型人形機器人、通用型人形機器

人，各類型介紹如下：

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圖表3人形機器人按應用場景分類對比

類型介紹代表產品

可以協助醫生進行手術、診斷、康復、

醫療型人形機器人Robear等

護理等任務。

可作為教學輔助工具，提供互動式的

教育型人形機器人NAO、AlphaEbot等

學習和教育內容。

可以與人類進行互動，提供陪伴、娛

娛樂型人形機器人RoboThespian、CyberOne等

樂和放松的功能。

主要用于軍事領域，可以執行偵察、

軍事型人形機器人FEDOR等

戰斗、救援等任務。

可以在酒店、餐廳、商場、家庭等場ASIMO、Busboy、WalkerX、

服務型人形機器人

所提供服務。達闥XR-1等

主要用于工業生產及物流領域，可用

工業型人形機器人Digit、遠征A1等

于貨物搬運、生產制造等場景。

可用于工業、服務、教育、醫療等多FourierGR-1、Optimus、

通用型人形機器人

個領域。UnitreeH1等

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

人形機器人的驅動器是機器人運動的關鍵部件，它負責將其他能量轉化為機械能，使

機器人得以運動，根據驅動器動力來源的不同，可將人形機器人劃分為電機驅動型、液壓

驅動型、氣壓驅動型、形狀記憶金屬、混合驅動型等人形機器人。

圖表4人形機器人按驅動類型分類對比

類型介紹優點缺點

功耗較高、需要較大的空

控制精度高、響應速度快、可

通過電機來驅動機器人的間和重量限制，以及需要

電機驅動型靠性高，能夠實現復雜的動

關節旋轉或實現其他運動。采取措施防止過熱和過載

作和運動。

等問題。

通過液體壓縮泵產生高壓輸出力矩大、動作速度快、穩需要配套液壓系統和油路

液壓驅動型液體，高壓液體對輸出機構定性高，能夠實現高負載和等設施，相對比較復雜，

做功產生力。復雜動作。維護和保養也較為困難。

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利用氣動執行元件將壓縮輸出力和穩定性相對較

清潔、無污染，操作簡單，低

氣壓驅動型空氣的壓力能轉換為機械低，無法實現高負載和復

成本，易于維護和保養。

能，驅動關節和肢體運動。雜動作。

具有形狀記憶效應和偽彈

性特性，可以在加熱后發生形狀記憶合金成本較高，

不需要復雜的控制系統和電

形狀記憶合金形狀變化，從而產生驅動對于人形機器人大規模生

源，具備結構簡單、功重比

驅動型力。目前，人形機器人領域產和商業化應用會增加成

大、輕量化、小型化等特點。

對形狀記憶合金驅動的研本壓力。

究主要集中在靈巧手部位。

結合不同的驅動方式和技結合不同驅動方式的優點，

維護和保養成本高，需要

術，以實現更靈活、智能、以電機驅動和液壓驅動結合

關注不同驅動部分，且考

混合驅動型自適應的運動和互動。目前為例，具有輸出力矩大、穩定

慮到協同作業，控制系統

以電機驅動和液壓驅動結性高、控制精度高、可實現復

的設計和實現更為復雜。

合為主。雜運動和動作。

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

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第二節人形機器人發展現狀分析

從15世紀達芬奇繪制出世界上第一份人形機器人手稿，到1973年早稻田大學研發出

的世界第一款人形機器人WABOT-1，再到特斯拉Optimus引發對人形機器人產業化、商業化

的探索，人形機器人產業從萌芽概念階段已經進入產業化落地前期。

圖表5人形機器人產業發展階段

階段時間介紹智能化水平

這一階段主要探索制造具有人類外形的機器人，人

萌芽概念

1960年以前形機器人概念主要基于科幻小說和電影中的想象，/

階段

并沒有實際的人形機器人產品出現。

這一期間，主要通過電機、舵機和傳動裝置等機械

早期發展

1961年-2000年部件實現人形機器人的基本動作和姿態，但功能相低

階段

對較為簡單，只能進行簡單的動作和姿態模擬。

隨著傳感器、控制器和執行器等技術的進步，人形

機器人開始進入系統高度集成階段。這一階段的機

高度集成器人可以實現更加復雜的動作和姿態，同時具備了

2001年-2015年較低

階段一定的感知和認知能力。例如，可以通過傳感器感

知環境，通過控制器進行決策和控制，通過執行器

實現各種動作和姿態。

隨著人工智能技術的進步，人形機器人可以實現高

度動態和靈活的動作和姿態，同時具備了更好的環

高動態運

2016年-2023年境適應性和智能性。例如，波士頓動力公司的Atlas中

動階段

人形機器人可以在復雜的環境中實現高動態的運

動控制，具備了自主導航、避障、目標跟蹤等功能。

當前人形機器人產業處于產業化落地前期，隨著相

產業化落關技術的發展與成熟，全球范圍內的多家企業開始

2024年及以后較高

地階段加碼人形機器人，人形機器人產業化進程將進一步

加速。

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

人形機器人產業發展至今，在本體結構、智能感知、驅動控制等領域積累的豐富技術成

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果，技術推動從早期日本主導，演變為日本、中國、歐美共同驅動行業技術創新。同時，人

形機器人的研究領域不斷拓展，從早期實驗室的科研場景，向工業、服務、軍事等領域不斷

探索。

此外，隨著人工智能大模型的出現，為人形機器人環境感知、行為控制、人機交互能力

的增強提供了新路徑，使其能夠更好地適應復雜環境和任務，提高其自主性和交互性。

一、國外人形機器人發展現狀分析

國外人形機器人研究起步較早，美、日、俄羅斯等國家持續推動人形機器人的發展，探

索人形機器人在軍事、醫療、教育、物流、倉儲、工業等領域的應用，積極開展關鍵技術攻

關和新興技術賦能，在關節設計、動力驅動、感知和控制等關鍵方向取得了大量成果。同時，

在軟件系統層面，谷歌、微軟、英偉達等在人形機器人運動控制算法、AI大模型領域已形成

一定積累。

目前，國外人形機器人行業產業鏈日趨完善，波士頓動力、本田、特斯拉、FigureAI

等企業相繼推出了自身的人形機器人產品，但僅局限于特定空間、特定場景下的運作能力展

示，距離商業化、產業化仍有一定距離。同時，人形機器人有望成為具身智能最佳的載體之

一，隨著人工智能進入高速發展階段，在人工智能賦能及驅動下，國外人形機器人產業化進

程開始提速。

圖表6國外部分企業人形機器人代表產品列舉

公司產品技術參數產品介紹應用場景

高1.72米(5英尺8英

自研執行器和傳感器；相比第一代頸部新增兩

寸)，重57kg，負載工業制造、

個自由度驅動；步行速度上相比前一代提升

Optimus20kg(手臂附加5kg)，倉儲物流、

特斯拉30%；增加腳部力/扭矩傳感器；11個自由度靈

Gen-2行動速度最高可達8家庭服務等

巧手增加觸覺傳感器，抓取得到進化；在保持性

公里/小時，全身自由領域

能的情況下，體重相比第一代減重10kg。

度約有52個。

高1.5米、重89kg，自采用電動+液壓混合驅動模式，具有高負載驅動

由度28個，膝關節扭特性；使用3D打印技術制作機器人的腿部，將

軍事、工業

波士頓動力Atlas矩高達890N·m，髖關伺服閥、執行器、液壓管路完全嵌入到四肢機構

制造等領域

節扭矩達840N·m，行件中；可在障礙環境內做出跳躍、俯沖翻滾、空

走速度達2.5m/s。翻等一系列高難度全身動作。

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采用可充電鋰電池供電，續航能力達16小時；

高175cm，重小于

Agility新版Digit增加了頭部和機械手，安裝頭部可

Digit65kg，最多可承載倉儲物流

Robot以提供人機交互（HRI）焦點，手部呈小爪狀，

16kg。

可以在保持平衡的狀態下搬運和裝卸貨物。

高1.3米，重50kg，共可跑步、單腿跳躍、上下階梯、踢足球和開瓶倒

有57個自由度，單手茶倒水；具備人工智能AI功能，能夠理解人類

本田ASIMO服務領域

抓力0.5kg，跑步速度的語言、聲音和手勢，并根據指令做出相應的動

為7km/s。作。

重49kg，高1.87m，身結合AI與AB(ArtificialBody)技術，底層系

Engineered

Ameca體共有52個模塊，支統是機器人操作系統Tritium和工程藝術系統娛樂領域

Arts

持51種關節運動。Mesmer。

高167cm，重30kg，

安保巡邏、

1X4km/h（步行）、12km/h

NEO產品輕量化，采用“無齒輪”設計理念。倉儲物流等

Technologies（跑步），承載20kg，

領域

續航能力2-4h。

Figure宣言“要做世界上第一個商業上可行的制造、運輸、

身高167cm，重60kg，

Figure通用人形機器人”，采用的的端到端（Endto物流倉儲、

FigureAI設計承載20kg，步速

01End）訓練方式，具有穩步行走、自主撿物品、家庭服務等

1.5m/s，續航5小時。

搬運物品和自主導航的能力。領域

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

二、中國人形機器人發展現狀分析

我國的人形機器人研究開始于20世紀90年代。前期，在國家“863”計劃、國家自然

科學基金，以及其他部門及地方的資助下，科研院所成為推動我國人形機器人產業進步的關

鍵力量，期間國防科技大學、哈爾濱工業大學、清華大學、北京理工大學、浙江大學、中國

科學院自動化所等多家科研院所，取得了豐碩的研究成果。后續，隨著優必選、宇樹科技、

傅利葉智能、智元機器人等創業企業，小米、科大訊飛等科技大廠，小鵬等造車新勢力的入

局，我國人形機器人產業實現了從“追趕式創新”到“開拓式創新”的跨越。

經過多年發展，我國人形機器人產業在基礎器件、新材料與新結構、控制理論、識別算

法、智能理論等領域已取得重要進展，研制出了輪式、足式等多種人形機器人樣機，場景覆

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蓋科研、物流、工業制造、教育、服務等多個場景，總體技術水平已基本達到了國際先進水

平，但在關鍵基礎部件、操作系統、整機產品、AI大腦和產業生態等方面仍存在短板弱項。

現今，我國正加大人形機器人產業扶持力度，通過政策指引、政府扶持、企業及科研院所攻

堅的方式，以實現人形在重點領域的批量化創新性應用，搶占人形機器人產業發展先機。

圖表7國內部分企業人形機器人代表產品列舉

公司產品技術參數產品介紹應用場景

搭載高性能伺服關節以及多維力覺、

高1.3米，重63kg，

多目立體視覺、全向聽覺和慣性測距

41個高性能伺服驅動

等全方位的感知系統；全面升級視覺

優必選WalkerX關節，行走速度服務領域

定位導航和手眼協調操作技術，自主

3km/h，全身負載

運動及決策能力大幅提高，實現平穩

10kg,雙手負載3kg。

快速的行走和精準安全的交互。

高1.65米，重55kg，GR-1采用了高度可擴展的設計，可實

步行速度5km/h，44個現更多的AI模型與算法驗證；動作方

全身自由度，全身由面具備直腿行走快速行走、敏捷避障工業制造、服務

傅利葉智能GR-1

32個FSA關節構成，穩健上下坡,應對沖擊干擾與人協同等領域

最大模組峰值扭矩完成動作等功能。

230N.m。

擁有穩定的步態和高度靈活的動作能

高1.8米，重47kg，

力，能夠在復雜地形和環境中自主行

峰值扭矩密度

走和奔跑；360°深度感知，配有3D

Unitree189N.m/Kg，最大關節工業制造、服務

宇樹科技激光雷達+深度相機，實時獲取高精度

H1扭矩N.m，360行走速等領域

空間數據，實現全景掃描；設計M107

度＞1.5m/s，潛在運

關節電機，運動靈活度、速度、負載

動潛能＞5m/s。

能力、續航得到提升。

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環境感知方面，自研的Mi-Sense深

度視覺模組+AI算法幫助CyberOne實

身高177cm，體重

現對真實世界的三維虛擬重建。情緒

52kg，具備21個自由娛樂、服務等領

小米CyberOne感知上，CyberOne搭載自研MiAI環

度，行走3.6km/h，最域

境語義識別引擎和MiAI語音情緒識

大負荷1.5kg。

別引，能夠實現85種環境音識別和6

大類45種人類情緒識別。

身高170cm，體重自研了關節電機PowerFlow、靈巧手

55kg，步行速度SkillHand、反曲膝設計等關鍵零部

智元機器人遠征A1工業制造等領域

7km/h，單臂最大負載件，以此提升具身智能機器人的能力、

5kg。同時降低成本。

超輕重量、高負載重量比的機械臂、

單臂最大負載（3kg）

11自由度的靈巧手，使其能夠完成類

/機械臂自重（5Kg自

似于人類的柔順抓取操作、搬運操作，工業制造、服務

鵬行智能PX5重），負載自重比超

即使面對面巾紙、柔性小球等物品，等領域

0.6，最大末端線速度

機器人靈巧的雙手都能夠很好地應對

1m/s。

和處理。

是國內首款可跳躍、可適應多地形行

體重45KG，全身自由走的開源鴻蒙人形機器人；現階段機第一階段教育科

度26個，步速最高可器人已經能夠成功實現任務作業、規研，第二階段特

夸父

樂聚機器人達4.6公里/小時，快劃導航等功能；借助其強大的運動控種、工廠、醫療，

（KUAVO）

速連續跳躍高度超過制性能，機器人還可以完成復雜地形第三階段進入家

20cm。自主行走、持續連續跳躍等系列高難庭等民生領域

度運動。

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第二章人形機器人產業鏈發展分析

人形機器人產業鏈主要由上游零部件、中游人形機器人本體及下游終端應用等環節組成。

目前，由于人形機器人尚未在下游終端應用領域實現規模化商業落地，且部分核心零部件在

人形機器人領域的應用尚未得到充分驗證。因此，我國人形機器人供應鏈仍處于持續構建中，

隨著人形機器人創新體系的逐步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術的持續突破，

我國將有望逐步形成高效可靠的人形機器人產業鏈、供應鏈體系。

圖表8人形機器人產業鏈圖譜

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

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第一節人形機器人上游核心零部件分析

人形機器人的上游包括減速器、電機、絲杠、控制器、傳感器等硬件部分，以及軟件系

統部分。在整條產業鏈中，從長期來看，最具價值的部分在于軟件部分，即能夠自研或掌握

運動控制、人工智能算法等核心技術者，將掌控人形機器人的中樞與大腦，某種程度上將有

望在技術層面主導人形機器人的發展方向和發展節奏；從當下看，價值占比高、增量空間大

的主要是傳感器、減速器、電機、絲杠等核心零部件。

圖表9人形機器人主要原材料和零部件介紹

模塊介紹

零部件包括機器人的關節、軸承、齒輪等，它們的設計和制造決定了機器人的機械性

機械結構零部件

能和運動精度。

電機是人形機器人中最常用的驅動器件之一，人形機器人通常采用高性能、高精度和

電機高響應速度的電機來驅動關節和執行器。人形機器人常用的電機類型包括永磁同步電

機、永磁直流電機、無刷直流電機、空心杯電機、步進電機和無框力矩電機。

人形機器人需要傳感器來感知周圍的環境和物體。常用的傳感器有視覺傳感器、力傳

傳感器感器、慣性傳感器、溫度傳感器等。傳感器的種類和性能影響著機器人的感知能力和

精度。

控制器是人形機器人的大腦，負責機器人的運動控制和行為決策。包括計算機、控制

控制器

芯片和通信模塊等，通常由本體集成廠商自主研發。

電池是為機器人提供電能的關鍵部件，不同類型的電池，例如鎳氫電池、鋰電池和鈦

電池酸鋰電池，具有不同的性能和安全性能，直接影響機器人的續航能力和使用壽命，市

面上人形機器人產品多數使用動力鋰電池方案。

減速器是機器人中用于降低電機轉速的裝置，能夠提高機器人關節的扭矩輸出和運動

減速器

精度。人形機器人主要使用諧波減速器和行星減速器，少數部位會用RV減速器。

用于控制電機旋轉的裝置，不同類型的驅動器有著不同的性能和應用范圍，例如普通

驅動器、步進驅動器、伺服驅動器等等。人形機器人的驅動器必須做到體積小、重量

驅動器

輕、軸向尺寸短、高功率密度、高能量利用效率、精度可控、耐沖擊性等特性，結合

機器人整機結構和控制系統設計優化，才能保證其關節動作的高效執行。

人形機器人需要使用大量的金屬材料，例如鋁合金、鋼、銅等。金屬材料的特點是硬

金屬材料

度高、強度大、導電性好等，適合用于機器人的機械結構和關節部件。

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塑料材料是人形機器人中廣泛應用的一種原材料，包括ABS、PVC、PE等等。塑料材

塑料材料

料的特點是重量輕、絕緣性好、可塑性高等，適合用于機器人的外殼和零部件。

PEEK材料是全球性能居前的熱塑性材料之一，屬于特種高分子材料，具有非常好的耐

PEEK材料熱、耐磨、耐輻射等優異性能，主要用于替代金屬材料，在“以塑代鋼”“輕量化”

的大背景下，PEEK以其優異的性能在中高端領域逐步替換金屬材料的使用。

資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）

當前，人形機器人領域核心零部件國產化空間較大，且核心零部件的攻克是人形機器人

量產化的先決條件，零部件的國產化將為人形機器人在性能、成本、可靠性、安全性和技術

創新等方面提供更多的可能性，助力人形機器人產業化進程。

圖表10人形機器人零部件應用示意圖

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

一、核心零部件

1、減速器

減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨

立部件，常用作原動機與工作機之間的減速傳動裝置。在原動機和工作機或執行機構之間起

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匹配轉速和傳遞轉矩的作用。絕大部分電機負載大、轉速高，不適宜用原動機直接驅動，而

減速器能夠將電動機、內燃機或其他高速運轉的動力通過輸入軸上齒數少的齒輪嚙合輸出軸

上的大齒輪來達到減速目的。

在人形機器人領域，減速器與電機、傳感器、驅動器等構成關節執行器，當前RV減速

器、諧波減速器、行星減速器在人形機器人領域具有一定的適配性，各減速器對比情況如下：

圖表11人形機器人領域減速器對比

維度RV減速器諧波減速器行星減速器

圖示

通過柔輪的彈性變形傳遞運

通過多級減速實現傳動，一行星齒輪結構減速機通

動，主要由柔輪、剛輪波發生

般由行星齒輪齒輪減速器常由多級行星輪組成，由

器三個核心零部件組成。與

技術特點的前級和擺線針輪減速器齒數少的齒輪嚙合輸出

RV及其他精密減速器相比，

的后級組成，組成的零部件軸上的大齒輪來達到減

諧波減速器使用的材料、體積

較多，結構較復雜。速的目的。

及重量大幅度下降。

偏心輪驅動擺線針齒輪進

波發生器產生諧波運動，驅動行星輪在太陽輪的驅動

工作原理行旋轉，通過擺線針齒輪的

柔性鉸鏈輪實現減速輸出。下轉動，實現減速輸出。

連續嚙合實現減速。

功率密度相對較低高相對較低

傳動效率可達95%以上可達90%以上可達80%以上

傳動精度較高高較高

輸出扭矩大中小

可靠性較高相對較低較高

成本高較高低

人形機器人腰部、髖關節等肩關節、肘關機、腕關節、手部、膝關節、踝關節

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使用部位腰部、頸部等等

資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理

當前，我國精密減速器行業已出現綠的諧波、來福諧波、同川精密、大族精密、環動科

技、中大力德等企業，很大程度上推動了精密減速器的國產化進程。

在諧波減速器方面，國產諧波減速器替代相對明顯，我國自主生產的諧波減速器在性能

與可靠性方面已初步達到國際主流水平。

在RV減速器方面，由于RV減速器產品結構和技術工藝較諧波減速器復雜，核心技術仍

未完全掌握，盡管部分企業已具備一定的RV減速器批量生產能力，但行業整體與國外先進

水平仍有差距。

在行星減速器方面，目前市場主要參與者為外資廠商、合資廠商與國產廠商，其中國產

廠商更多聚焦于中低端應用領域，在高端精密行星減速器領域外資廠商依然占據主要市場份

額。主要代表廠商有賽威傳動（德國）、紐卡特（德國）、威騰斯坦（德國）、新寶（日本）、

紐格爾智能（中國）、羅斯特（中國）、中大力德（中國）、紐仕達特（中國）、科峰智能

（中國）等。

2、電機

電機（俗稱“馬達”）是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，主

要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。關節電機為人形機器人各種動作

和姿態的實現提供動力，具備減速、傳動、提升扭矩等功能，作為機器人的核心硬件，是機

器人運動的“心臟”。

人形機器人的自由度決定電機需求的數量，機器人靈活性越高，所需的電機數量越多。

人形機器人電機有三個關鍵點：高效率、高動態和高功率密度。

n高效率：低能耗和低摩擦損失很重要，因為機器人通常由電池供電，能經受得起苛

刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行，并能在短時間內承受過載。

n高動態：整個驅動器（電機、機構、接線、傳感器和控制器）的慣性應盡可能低，

電動機從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態的時間應短。

n高功率密度：機器人應用需要高速、高扭矩電機，這些電機還需要小巧，緊湊，輕

巧。

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中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）

圖表12機器人電機側重三點：高效率、高動態和高功率密度

資料來源：Maxon官網、高工機器人產業研究所（GGII）

人形機器人中常見的電機類型包括步進電機（StepperMotor）、無框力矩電機、永磁

同步電機（PMSM）、空心杯電機（CorelessMotor）等。這些電機類型各有特點，適用于不

同的應用場景。例如，無框力矩電機和PMSM電機具有高效、高扭矩密度和長壽命等特點，

因此在需要高性能和精確控制的人形機器人中得到了廣泛應用?？招谋姍C是一種直流永磁

的伺服控制電機，主要應用于末端靈巧手。此外，步進電機在人形機器人眼睛、手腕關節等

位置也具有一定的適配性。

圖表13人形機器人主要應用電機類型對比

性能步進電機無框力矩電機永磁同步電機空心杯電機

圖示

取決于相數和拍數，兩取決于電機結構和編碼取決于編碼器，高高性能的空心杯

相混合式步進電機的步器，高精度的無框力矩電性能的永磁同步電電機能達到

控制精度

距角一般為1.8°、機控制精度可以達到機能達到0.1°甚0.1°甚至更高精

0.9°。0.1°甚至更高精度。至更高精度。度。

低頻特性低速時易出現低頻振動扭矩產生相對平滑，無顯具有良好的低頻特具有良好的低頻

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中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）

現象著的扭矩脈動性特性

輸出力矩隨轉速升高而具有較高的轉矩密

具有高扭矩輸出，且隨著具有較高的功率

下降，低速時轉矩較高，度，使其在高速運

矩頻特性頻率增加，扭矩性能逐漸密度，溫升低，效

高速時轉矩會急劇下行時仍然能夠輸出

減小。率高。

降。較大的扭矩。

具有較強的過載能具有較強的過載

過載能