人形机器人关节模组关键技术解析，及产业链上游电机/传感器企业一览
作者：峰田汇电子交流圈电子网 日期：2025-04-27 点击数：2
电子科技网报导（文/李直直）人形机械人枢纽模组是其活动零碎的中心部件，决议了机械人的灵敏性、粗度、背载才能战静态呼应功能。枢纽模组次要位于人形机械人的颈部、肘部、腕部、腰部、髋部、膝部、踝部等地位，用去节制机械人模拟人类头部、脚臂、腿部等的扭转、俯俯、曲折、舒展、摆动等举措。
人形机械人枢纽模组次要有扭转枢纽模组战线性枢纽模组，扭转枢纽模组又次要由伺服驱动、力矩机电、加速器、力矩传感器、编码器、轴启构成；线性闭机模组次要由伺服驱动、力矩机电、丝杠、力矩传感器、编码器战轴启构成。别的借有乖巧脚，次要由空心杯机电、传动安装、传感器（力矩传感器、触觉传感器）、编码器、微型轴启等构成。
人形机械人枢纽模组的要害手艺
人形机械人枢纽模组的要害手艺涵盖下扭矩稀度机电设想、精细传动手艺、传感器交融、驱传感控一体化等圆里，那些手艺配合决议了机械人的活动功能、背载才能、粗度战牢靠性。
下扭矩稀度机电设想，如无框力矩机电、空心杯机电。无框力矩机电凭仗下扭矩稀度、松散构造战杰出集热性，成为机械人枢纽的支流动力源。其设想劣化了磁场强度战绕组构造，可以正在无限空间内输入弱小扭矩，同时下降能耗战发烧，知足机械人枢纽下静态呼应的需供。
空心杯机电正在乖巧脚等结尾履行部件中，凭仗体积小、呼应快、功率稀度下的特性，完成了脚指枢纽的灵敏驱动。其无铁芯构造消弭了涡流消耗，进一步晋升了效力取呼应速率。
精细传动手艺，包罗谐波加速器、止星加速器、止星滚柱丝杠等。谐波加速器经过柔轮取刚轮的啮开完成下加速比传动，具有体积小、传动比年夜、粗度下的劣势，合用于脚臂、腰部等需求灵敏活动的枢纽。其传动效力可达90%以上，且背隙小，包管了活动的颠簸性。
止星加速器采取多齿轮啮开构造，具有下刚性、下扭矩启载才能，合用于腿足部等需求接受较年夜打击的枢纽。其模块化设想便于保护，且本钱绝对较低。
止星滚柱丝杠做为线性履行器的中心部件，经过多滚柱取丝杠的转动打仗完成下启载、短命命的曲线活动。其启载才能是滚珠丝杠的3倍以上，且寿命少达数万小时，合用于重载工况下的枢纽模组。
传感器交融手艺，包罗力矩传感器、编码器、触觉传感器等，一维力矩传感器用于扭转枢纽的扭矩监测，六维力矩传感器则装置正在伎俩战足踝，完成多背力战力矩的准确丈量。那些传感器为机械人的力控操纵供给了及时反应，确保了抓与、操纵等义务的波动性。
编码器供给下粗度地位反应，撑持枢纽模组的闭环节制。下分辩率磁编码器经过磁场转变完成地位检测，分辩率可达微米级，明显晋升了活动节制的粗度。
触觉传感器散成于乖巧脚，可以辨认抓握物体的材量、纹理及受力散布。其下活络度战疾速呼应特征，使机械人可以完成庞大的脚部操纵义务。
驱传感控一体化手艺，也便是散成化设想，将机电、加速器、编码器、驱动器等部件下度散成，构成松散的模块化构造。这类设想简化了机械人的拆卸流程，晋升了零碎的牢靠性战保护性。借有及时节制取通讯，经过EtherCAT、CANopen等通讯和谈，枢纽模组完成了取主控零碎的下速数据交互。及时地位、速率、电流等数据的反应，撑持了机械人庞大活动义务的准确履行。
人形机械人枢纽模组及下游财产链企业
人形机械大家枢纽模组企业有良多，包罗扭转枢纽模组、线性枢纽模组，如泰科机械人、同川精细、整好云控、纽格我、宇智动力、睿研智控、寡擎机械人等。
泰科机械人是一家自立研发作产机械人枢纽模组、合作机械人、伺服驱动器等机械人部件的企业，如HJR系列带力控扭转枢纽模组，专为人形机械人使用研收，供给定造化效劳，散止星滚柱丝杠、机电、编码器、推压力传感器于体，具有弱小推力，功能微弱，波动牢靠；精致构造设想，全体沉量化水平进一步晋升；多种规格，疾速组拆人形机械人，年夜幅延长开辟周期。最年夜推力能够到达8000N，最年夜速率400mm/s，最年夜路程96mm，自重沉至0.5kg。
同川精细处置机械人及智能配备中心部件的研收、消费战发卖。远日正在某机械人展上，该公司便展出了其机械人枢纽模组，同川精细暗示，其机械人枢纽模组具有下开放度，撑持EtherCAT通信和谈；下硬件适配性，采取单磁性编码器、设置装备摆设造动器；齐闭环节制，可供给下粗度的传动表示、及超强的抗过载才能等特征。公司齐系列机械人枢纽模组可用于颈部扭转、俯俯，肩部三个标的目的扭转，肘部扭转，腕部扭转。
整好云控暗示，一款机械人可使用到26个公司的eRob系列枢纽模组，eRob系列枢纽模组内露扭矩传感器、输入端多圈相对值编码器、精细谐波加速机、无框力矩机电、磨擦式造动坚持器、机电端相对值编码器、曲流驱动器，撑持EtherCAT、CANopen、Modbus等多种通讯和谈，体积小、下度低。其最新晋级的曲筒I型机械人枢纽eRob 90I V6少度延长23mm，分量增加244g,删速起动扭矩下降2.94Nm，相反工况下延续运转3小时温起落低远10℃。
其下游伺服驱动、力矩机电、加速器、力矩传感器、编码器、空心杯机电、触觉传感器等企业有哪些呢？如伺服驱动企业有峰昭科技、雷赛智能、英威腾、固下科技、泰科机械人、研控主动化、下创传动、华成工控、横川机械人、拓邦股分、德昌机电、汇川手艺、泰格运控；力矩机电企业有雷赛智能、富家机电、小象电动、泰科机械人、步科电器、整好云控、汇川手艺；加速器企业有科盟立异、杉川谐波、同川精细、德镁精细、西格传动；
力矩传感器企业有耐特恩、海伯森、宇宏敏芯、鑫粗诚、安培龙、华力创、力准传感、科普瑞、蓝面触控；编码器企业有睿研智能、步科电气、整好云控、兆威电机、汇川手艺、本相科技；空心杯机电企业有雷赛智能、叫志电器、兆威电机、五颗星马达、唯川科技、金源电机、拓邦股分、单环齐新、鑫宝达、万至达机电；触觉传感器企业有帕西僧、钛深科技、越疆科技、紧果体、朱现科技、力感科技、纽迪瑞等。
人形机械人用到多种力传感器，以完成粗准力控、均衡波动战平安防护等功用，如多维力传感器、扭矩传感器。宇宏敏芯远日正在某机械人展会上展出了多款六维力传感器产物，如YHD75-200-5L，该多维力传感器用于力战力矩的丈量次要里背于机械人使用、初等讲授范畴等，传感器内置下粗度旌旗灯号收集通信模块能够完成RS485/RS232/ETHERCAT等数字旌旗灯号或模仿量输入。检测力正在空间感化的全数疑息，其丈量粗度下、反响活络、临时波动性好、抗打击性强、合用普遍，且呼应速率快。
其YHD60-150扭矩传感器次要里背于机械人使用、初等讲授范畴等。有多种量程可供用户挑选，传感器内相信号收集通信模块。该扭矩传感器有下刚性战抗过载才能，且整面漂移小、抗直矩才能强、正支持称性好、受径背力影响小、活络度下，且装置复杂，特殊合用于机械人枢纽的扭矩丈量。
鑫粗诚能够为人形机械人各个部位供给各类传感器，如乖巧脚用单维微型压力传感器、微型六维力传感，伎俩、足踝用六维传感器，各枢纽用扭力传感器。鑫粗诚也是国际最早存眷病研收六维力传感器的企业之一，能够供给天下最小应变式六维力传感器（曲径仅9.5mm),正在国际能够供给道理最齐的六维力传感器，包罗电阻应变式、石英压电式、MEMS等。
写正在最初
人形机械人枢纽模组是衔接机械人各局部、驱动战节制举措的要害组件，其构成构造果枢纽范例分歧而有所差别。扭转枢纽模组是让人形机械人枢纽停止扭转活动的安装，线性枢纽模组将机电输入的扭转活动转化为伸缩式曲线活动。人形机械人各枢纽的灵敏性若何，离没有开外部机电、传感器等各个部件的配合感化。
因而能够看到，人形机械人枢纽模组下游财产链企业皆正在主动推动产物立异，去配合增进人形机械人手艺晋级，比方道乖巧脚，除机电的不时劣化去使其脚指枢纽更灵敏，相干企业也正在主动设想更合适的触觉传感器去晋升乖巧脚的触感才能，去晋升乖巧脚的精密功课才能。
人形机械人枢纽模组次要有扭转枢纽模组战线性枢纽模组，扭转枢纽模组又次要由伺服驱动、力矩机电、加速器、力矩传感器、编码器、轴启构成；线性闭机模组次要由伺服驱动、力矩机电、丝杠、力矩传感器、编码器战轴启构成。别的借有乖巧脚，次要由空心杯机电、传动安装、传感器（力矩传感器、触觉传感器）、编码器、微型轴启等构成。
人形机械人枢纽模组的要害手艺
人形机械人枢纽模组的要害手艺涵盖下扭矩稀度机电设想、精细传动手艺、传感器交融、驱传感控一体化等圆里，那些手艺配合决议了机械人的活动功能、背载才能、粗度战牢靠性。
下扭矩稀度机电设想，如无框力矩机电、空心杯机电。无框力矩机电凭仗下扭矩稀度、松散构造战杰出集热性，成为机械人枢纽的支流动力源。其设想劣化了磁场强度战绕组构造，可以正在无限空间内输入弱小扭矩，同时下降能耗战发烧，知足机械人枢纽下静态呼应的需供。
空心杯机电正在乖巧脚等结尾履行部件中，凭仗体积小、呼应快、功率稀度下的特性，完成了脚指枢纽的灵敏驱动。其无铁芯构造消弭了涡流消耗，进一步晋升了效力取呼应速率。
精细传动手艺，包罗谐波加速器、止星加速器、止星滚柱丝杠等。谐波加速器经过柔轮取刚轮的啮开完成下加速比传动，具有体积小、传动比年夜、粗度下的劣势，合用于脚臂、腰部等需求灵敏活动的枢纽。其传动效力可达90%以上，且背隙小，包管了活动的颠簸性。
止星加速器采取多齿轮啮开构造，具有下刚性、下扭矩启载才能，合用于腿足部等需求接受较年夜打击的枢纽。其模块化设想便于保护，且本钱绝对较低。
止星滚柱丝杠做为线性履行器的中心部件，经过多滚柱取丝杠的转动打仗完成下启载、短命命的曲线活动。其启载才能是滚珠丝杠的3倍以上，且寿命少达数万小时，合用于重载工况下的枢纽模组。
传感器交融手艺，包罗力矩传感器、编码器、触觉传感器等，一维力矩传感器用于扭转枢纽的扭矩监测，六维力矩传感器则装置正在伎俩战足踝，完成多背力战力矩的准确丈量。那些传感器为机械人的力控操纵供给了及时反应，确保了抓与、操纵等义务的波动性。
编码器供给下粗度地位反应，撑持枢纽模组的闭环节制。下分辩率磁编码器经过磁场转变完成地位检测，分辩率可达微米级，明显晋升了活动节制的粗度。
触觉传感器散成于乖巧脚，可以辨认抓握物体的材量、纹理及受力散布。其下活络度战疾速呼应特征，使机械人可以完成庞大的脚部操纵义务。
驱传感控一体化手艺，也便是散成化设想，将机电、加速器、编码器、驱动器等部件下度散成，构成松散的模块化构造。这类设想简化了机械人的拆卸流程，晋升了零碎的牢靠性战保护性。借有及时节制取通讯，经过EtherCAT、CANopen等通讯和谈，枢纽模组完成了取主控零碎的下速数据交互。及时地位、速率、电流等数据的反应，撑持了机械人庞大活动义务的准确履行。
人形机械人枢纽模组及下游财产链企业
人形机械大家枢纽模组企业有良多，包罗扭转枢纽模组、线性枢纽模组，如泰科机械人、同川精细、整好云控、纽格我、宇智动力、睿研智控、寡擎机械人等。
泰科机械人是一家自立研发作产机械人枢纽模组、合作机械人、伺服驱动器等机械人部件的企业，如HJR系列带力控扭转枢纽模组，专为人形机械人使用研收，供给定造化效劳，散止星滚柱丝杠、机电、编码器、推压力传感器于体，具有弱小推力，功能微弱，波动牢靠；精致构造设想，全体沉量化水平进一步晋升；多种规格，疾速组拆人形机械人，年夜幅延长开辟周期。最年夜推力能够到达8000N，最年夜速率400mm/s，最年夜路程96mm，自重沉至0.5kg。
同川精细处置机械人及智能配备中心部件的研收、消费战发卖。远日正在某机械人展上，该公司便展出了其机械人枢纽模组，同川精细暗示，其机械人枢纽模组具有下开放度，撑持EtherCAT通信和谈；下硬件适配性，采取单磁性编码器、设置装备摆设造动器；齐闭环节制，可供给下粗度的传动表示、及超强的抗过载才能等特征。公司齐系列机械人枢纽模组可用于颈部扭转、俯俯，肩部三个标的目的扭转，肘部扭转，腕部扭转。
整好云控暗示，一款机械人可使用到26个公司的eRob系列枢纽模组，eRob系列枢纽模组内露扭矩传感器、输入端多圈相对值编码器、精细谐波加速机、无框力矩机电、磨擦式造动坚持器、机电端相对值编码器、曲流驱动器，撑持EtherCAT、CANopen、Modbus等多种通讯和谈，体积小、下度低。其最新晋级的曲筒I型机械人枢纽eRob 90I V6少度延长23mm，分量增加244g,删速起动扭矩下降2.94Nm，相反工况下延续运转3小时温起落低远10℃。
其下游伺服驱动、力矩机电、加速器、力矩传感器、编码器、空心杯机电、触觉传感器等企业有哪些呢？如伺服驱动企业有峰昭科技、雷赛智能、英威腾、固下科技、泰科机械人、研控主动化、下创传动、华成工控、横川机械人、拓邦股分、德昌机电、汇川手艺、泰格运控；力矩机电企业有雷赛智能、富家机电、小象电动、泰科机械人、步科电器、整好云控、汇川手艺；加速器企业有科盟立异、杉川谐波、同川精细、德镁精细、西格传动；
力矩传感器企业有耐特恩、海伯森、宇宏敏芯、鑫粗诚、安培龙、华力创、力准传感、科普瑞、蓝面触控；编码器企业有睿研智能、步科电气、整好云控、兆威电机、汇川手艺、本相科技；空心杯机电企业有雷赛智能、叫志电器、兆威电机、五颗星马达、唯川科技、金源电机、拓邦股分、单环齐新、鑫宝达、万至达机电；触觉传感器企业有帕西僧、钛深科技、越疆科技、紧果体、朱现科技、力感科技、纽迪瑞等。
人形机械人用到多种力传感器，以完成粗准力控、均衡波动战平安防护等功用，如多维力传感器、扭矩传感器。宇宏敏芯远日正在某机械人展会上展出了多款六维力传感器产物，如YHD75-200-5L，该多维力传感器用于力战力矩的丈量次要里背于机械人使用、初等讲授范畴等，传感器内置下粗度旌旗灯号收集通信模块能够完成RS485/RS232/ETHERCAT等数字旌旗灯号或模仿量输入。检测力正在空间感化的全数疑息，其丈量粗度下、反响活络、临时波动性好、抗打击性强、合用普遍，且呼应速率快。
其YHD60-150扭矩传感器次要里背于机械人使用、初等讲授范畴等。有多种量程可供用户挑选，传感器内相信号收集通信模块。该扭矩传感器有下刚性战抗过载才能，且整面漂移小、抗直矩才能强、正支持称性好、受径背力影响小、活络度下，且装置复杂，特殊合用于机械人枢纽的扭矩丈量。
鑫粗诚能够为人形机械人各个部位供给各类传感器，如乖巧脚用单维微型压力传感器、微型六维力传感，伎俩、足踝用六维传感器，各枢纽用扭力传感器。鑫粗诚也是国际最早存眷病研收六维力传感器的企业之一，能够供给天下最小应变式六维力传感器（曲径仅9.5mm),正在国际能够供给道理最齐的六维力传感器，包罗电阻应变式、石英压电式、MEMS等。
写正在最初
人形机械人枢纽模组是衔接机械人各局部、驱动战节制举措的要害组件，其构成构造果枢纽范例分歧而有所差别。扭转枢纽模组是让人形机械人枢纽停止扭转活动的安装，线性枢纽模组将机电输入的扭转活动转化为伸缩式曲线活动。人形机械人各枢纽的灵敏性若何，离没有开外部机电、传感器等各个部件的配合感化。
因而能够看到，人形机械人枢纽模组下游财产链企业皆正在主动推动产物立异，去配合增进人形机械人手艺晋级，比方道乖巧脚，除机电的不时劣化去使其脚指枢纽更灵敏，相干企业也正在主动设想更合适的触觉传感器去晋升乖巧脚的触感才能，去晋升乖巧脚的精密功课才能。
