周一晚8点：【人形机器人板块（上）】较量“关节”：技术参数背后的肌肉与骨骼

摘要 本报告旨在帮助您清晰、快速地掌握⾏业资讯。 ⼀、产业阶段 ⼈形机器⼈产业已从"概念验证"进⼊"参数竞速"阶段。"关节"（关节模组、传动机构、灵巧⼿、⻣架）作为机器⼈的"肌⾁与⻣骼"，成为评估整机技术实⼒的⾸要标尺。 ⼆、主流产品参数速览 三、竞争格局对⽐ 整机层⾯：中国企业实现"技术并跑" 轻量化：国际阵营（Optimus 56.7kg、NEO 56.6kg）vs中国阵营（DR02 65kg、H2 70kg、Walker S2 76kg），差距缩⼩⾄1020kg 运动性能：宇树H2奔跑速度3.3m/s全球领先，打破"中国制造=性能妥协"刻板印象成本控制：宇树G1售价9.9万元，仅为特斯拉Optimus⽬标价（2万美元）的70%商业化：优必选进⼊沙特⼯⼚，智元等企业订单持续落地，应⽤落地速度显现优势 核⼼部件：国产化加速突破 关节模组（谐波减速器、⽆框⼒矩电机）、灵巧⼿（⼒觉与触觉传感器）等关键部件的"专精特新"企业快速崛起，实现性能对标国际、成本下降超30%，构成产业链上游核⼼投资价值。 ⼀、⾏业概览——从"概念狂欢"到"参数竞速" 从产业阶段变迁到驱动⼒分析，再到"关节"的核⼼地位，建⽴⼈形机器⼈产业的分析框架。 1.引⾔：产业阶段变迁，参数为王时代来临 ⼈形机器⼈产业正经历深刻的范式转移。随着2022年特斯拉⾼调⼊局,以及20242025年全球众多科技企业与初创公司密集发布产品,⾏业已从以实验室炫技、概念验证为主的"概念狂欢"期,迈⼊以实⽤性、可靠性和经济性为衡量标准的"参数竞速"新阶段。 图⽚来源:企业官⽹及官⽅媒体平台 这⼀转变的核⼼驱动⼒在于商业化落地的迫切需求。⽆论是⼯⼚流⽔线上的装配作业,还是家庭环境中的复杂服务,⼈形机器⼈必须证明⾃⼰不再是昂贵的"玩具",⽽是能够稳定、⾼效完成特定任务,且总拥有成本(TCO)具有竞争⼒的⽣产⼒⼯具。在此背景下,评价标准随之变得客观⽽硬核:运动速度、负载重量、作业精度、续航时间、单位成本等可量化的性能参数,取代了炫酷的演⽰视频,成为衡量⼈形机器⼈产品成熟度的核⼼标尺。⽽所有这些能⼒的底层⽀撑,都源于机器⼈的"⾝体"——即其关节、传动与⻣架系统所构筑的基础运动能⼒。因此,对"关节"技术的深度拆解与参数对⽐,成为洞察产业真实进展、预判企业竞争⼒的⾸要任务。 2.发展驱动⼒：政策、资本与技术三重共振 ⼈形机器⼈产业的爆发，源于政策、资本与技术三⼤驱动⼒的同频共振。 政策加持：全球主要经济体抢占战略制⾼点 各国政府已将⼈形机器⼈视为重塑未来产业格局、应对⼈⼝结构变化的战略技术。中国在《⼈形机器⼈创新发展指导意⻅》中明确其战略地位，设定到2027年产业链供给能⼒突破1000亿元的⽬标。美国通过《国家机器⼈计划》持续投⼊研发，国防⾼级研究计划局（DARPA）等机构⻓期⽀持前沿探索。⽇本作为机器⼈传统强国，通过《机器⼈新战略》维持其领先优势。欧盟、韩国等也有类似的顶层设计。这些政策不仅提供研发资⾦和应⽤场景，更为产业指明发展⽅向，注⼊⻓期确定性。 资本涌⼊：巨头押注与⻛险投资驱动创新循环 产业资本与⾦融资本正以空前规模涌⼊。科技巨头如特斯拉、亚⻢逊（投资Agility Robotics）、微软（投资Figure AI）等，以雄厚财⼒和庞⼤⽣态进⾏战略卡位。同时，⻛险投资/私募股权机构积极布局整机与核⼼零部件领域的初创企业，如智元机器⼈、宇树科技等均获得巨额融资。资本的密集投⼊加速了技术迭代和⼈才集聚，缩短了从实验室到产品的周期。 技术成熟：AI⼤脑与硬件⾝体的协同进化 这是最根本的驱动⼒。⼀⽅⾯，⼈⼯智能⼤模型（特别是视觉-语⾔-动作模型VLA）的突破，为⼈形机器⼈提供了更强的环境感知、任务理解和⾃主决策能⼒——更聪明的"⼤脑"。另⼀⽅⾯，硬件技术的持续进步为"⾝体"强化奠定基础：⾼功率密度的⽆框⼒矩电机、精密的谐波减速器、新型复合材料的应⽤，使机器⼈在⼒量、速度和轻量化之间找到更优平衡。此外，仿真技术的成熟使机器⼈可在虚拟环境中进⾏海量、低成本训练，⼤幅提升开发效率。 3. "关节"的⼴义定义与核⼼地位 在本报告中，我们所讨论的"关节"是⼀个⼴义的、系统性的概念，它构成了⼈形机器⼈执⾏能⼒的物理基础，堪称其"肌⾁与⻣骼"。它远不⽌于⼀个旋转轴，⽽是涵盖以下关键⼦系统： ⼀体化关节模组：这是"关节"的核⼼，通常⾼度集成电机（动⼒源）、减速器（增矩调速）、编码器（位置反馈）、驱动器（控制单元）以及⼒矩传感器（⼒反馈）。其性能直接决定了机器⼈的⼒量、精度和响应速度。评价其优劣的核⼼参数是扭矩密度（Nm/kg）和峰值效率。 传动机构：负责将动⼒从执⾏器传递到末端执⾏机构。主流技术路线包括腱绳传动（模拟肌腱，柔性好，可实现远距离传动）、连杆传动（刚性强，负载⼤）和⻮轮传动（精度⾼）。不同的传动⽅式决定了机器⼈的运动特性和适⽤场景。 灵巧⼿：作为与环境的最终交互界⾯，灵巧⼿是"关节"系统的延伸和精细化。其⾃由度数量、指尖⼒感知精度、触觉丰富度直接决定了机器⼈完成精细操作（如抓取鸡蛋、使⽤⼯具）的能⼒上限。 ⻣架与躯⼲：作为所有关节的承载结构，其材料选择（碳纤维、铝合⾦等）、结构设计（仿⽣学、拓扑优化）决定了整机的重量、强度、动态平衡能⼒和能耗⽔平。轻量⽽坚固的⻣架是⾼效运动的前提。 逻辑提要：本章清晰地指出⼈形机器⼈产业已告别空谈，进⼊实⼲阶段。在政策、资本、技术三⽅合⼒下，竞争焦点已下沉⾄"关节"这⼀基础且核⼼的物理层⾯。对其性能参数的深⼊剖析，是理解当前产业格局、甄别企业真实竞争⼒的不⼆法⻔。 ⼆、全球擂台与国内⼒量——关键技术参数全景对标 图⽚来源：企业官⽹及官⽅媒体平台 1.评估坐标系：关键参数体系 ⼈形机器⼈性能评估分为三个层次： 第⼀层：整机运动性能—⾝⾼/体重、⾃由度、运动速度、负载能⼒、续航时间第⼆层：核⼼部件性能—关节扭矩密度、灵巧⼿⾃由度、传感器类型与精度第三层：智能化能⼒— AI模型参数量、环境适应性、⼈机交互能⼒ 图⽚来源:AI⽣成 评估逻辑：⼈形机器⼈的商业价值由"⾝体"（运动能⼒）与"⼤脑"（智能⽔平）共同决定。本章重点关注"⾝体"层⾯的硬件参数对⽐。 2.全球主流产品参数对⽐ 3.关键发现与竞争格局 发现⼀：轻量化路径分化 国际阵营：Optimus/NEO体重60kg，通过⾼度集成实现轻量化中国阵营：6576kg，在功能全⾯性与轻量化间取得平衡，差距缩⼩ 发现⼆：中国企业的差异化优势 运动性能突破：宇树H2奔跑速度3.3m/s全球领先，打破"中国制造=性能妥协"刻板印象成本控制极致：宇树G1售价9.9万元（约1.4万美元），仅为特斯拉⽬标价（2万美元）的70%商业化速度：优必选已进⼊沙特⼯⼚，智元等企业订单持续落地 发现三：技术路线的权衡 ⾃由度：Walker S2（52个）vs Atlas（20个）——多≠好，算法优化同样关键感知⽅案：激光雷达+深度相机（H2/DR02）vs纯视觉（Walker S2）——成本与性能的取舍灵巧⼿：已成标配，但国产化（灵⼼巧⼿等）是关键突破⼝ 三、交易与投资观察窗 三个催化剂： 1）商业化订单规模突破：头部企业批量订单超千万元，验证跨区域、跨场景复制能⼒2）核⼼零部件国产化突破：关节模组、灵巧⼿等关键部件性能对标国际、成本下降超30%3）整机成本曲线加速下探：头部企业整机成本降⾄10万元以内（宇树G1已达9.9万元），逼近商业化临界点 三个失效信号： 1）量产交付延迟：样机频繁展⽰但实际交付滞后，客⼾试⽤反馈负⾯，订单转化率低迷2）供应链受制与⽑利率承压：核⼼部件依赖进⼝或少数供应商，⽑利率持续下滑（＜20%）且⽆改善路径3）资本热度退潮：融资估值下调或周期拉⻓，创业公司现⾦流断裂，⾏业进⼊价值验证阶段 ⻛险提⽰ 本⽂仅供研究参考，不构成任何投资建议。 关于我们 浙江⼤学国际校区隐形冠军国际研究中⼼（IHC） 全国⾸家国际化隐形冠军研究机构，2021年⼊选浙江省软科学研究基地。 国际化学术与智库平台——汇聚全球顶尖专家，聚焦“隐形冠军ˮ研究，推动跨国学术合作。政产学研深度融合——以科研成果服务政策制定与产业实践，助⼒“专精特新ˮ企业⾼质量成⻓。多元传播与社会影响⼒——通过报告、出版物与特⾊专栏，打造中国“隐形冠军ˮ研究的重要传播与影响平台。 报告聚焦：聚焦隐形冠军、专精特新，结合企业案例，深⼊剖析技术创新与商业模式。作者：雷李楠、相渊、戴韩越。联系邮箱：yuanxiang@intl.zju.edu.cn English Version Summary This report aims to help you gain a clear and rapid understanding of industry insights. I. Industry Stage The humanoid robot industry has transitioned from "proof of concept" to the "parameter race" stage."Joints"(joint modules, transmission mechanisms, dexterous hands, skeleton) serve as the "muscles and bones" ofrobots, becoming the primary benchmark for evaluating overall technical capabilities. III. Competitive Landscape Comparison Complete Machine Level: Chinese Enterprises Achieve "Technology Parallel Running" LightweightingInternational campOptimus 56.7kg, NEO 56.6kg) vs Chinese campDR02 65kg, H2 70kg,Walker S2 76kg), gap narrowed to 1020kgMotion PerformanceUnitree H2 running speed 3.3m/s leads globally, breaking the stereotype of "Chinesemanufacturing = performance compromise"Cost ControlUnitree G1 priced at 99,000 yuan, only 70% of Tesla Optimus target price$20,000 USDCommercializationUBTECH entered Saudi factories, Zhiyuan and other enterprises continue landingorders, demonstrating advantages in application landing speed Core Components: Accelerated Domestic Breakthrough Joint modules (harmonic reducers, frameless torque motors), dexterous hands (force and tactile sensors) andother key components' "specialized and sophisticated" enterprises are rapidly emerging, achievingperformance benchmarking international standards and cost reduction ex