人形机器人电机的创新趋势和未来展望

一 、综述

1. 人形机器人电机的深入分析和投资前景

人形机器人使用的电机种类繁多，数量约为40台 个人，产品规划和市场开发 主要挑战 在 各部件的精细设计和结构差异。电机价格范围广，普通无框电机价格大致在 1300-2000元/台，更精密的空心杯电机和步进电机的价格分别为600-800元和2000元左右 元左有。

国内外人形机器人在电机架构上没有明显差异，但可能存在细节实现、控制系统和软件 在差异， 主要体现在系统集成模式和电机结构设计上。

2. 无框机器人电机的创新趋势和未来展望 无框电机因其独特的结构和特点而备受关注，具有无轴、无轴承、无外壳、结构紧凑、重量轻、扭矩大、维护方便、静音等优点。其结构变化明显，与传统电机明显不同。

生 产 流 程 及 自 动 化 程 度 : 包 括 原 材 料 准 备 、 铁 芯 加 工、 线 圈 制 作 、 电 子制 造 、 总 装 、 质 检 、 主流厂家在包装等环节实现了全自动化生产线，人工参与很少。

投资及设备成本估算：年产10 万合无框电机需要约11台 一万平方米的厂房配备两个全自动生物 预计生产线将投资约1000万元 总设备投资约5万元 万。

3. 分析关键参数和竞争壁垒

无框电机的核心参数 主要包括体积、速度、扭矩、热量和应用水平的惯性 量，以及生产水平

扭矩密度和功率密度。直接影响电机效率和体积的参数是产品竞争力的关键因素。

无框电机的技术壁垒 主要在于磁路设计和 这两者决定了工艺设计 电机的扭矩密度和功率密度 对于低压供电下的高扭矩输出尤为重要。

目前，科尔摩根等欧美企业在无框电机领域占据主导地位，依靠技术 保持产品竞争优势的技术创新。

4. 年底人形机器人电机发展动态 ⻢克思品牌在无框立体电机领域具有较高的影响力，其设计规格已达到行业高标准。

德国Q 公司技术先进，采用模块化定制和环氧塑料密封灌浆技术，可根据电机功率要求 简化供应链，降低生产成本，灵活组合模块。

艾特阿罗德克采用无槽电机技术，可有效减少磁场波动的影响，并提供定制的解决方案 从而提高竞争力。

5. 人形机器人电机的最新进展 扭矩密度主要受磁钢与其他部件相互作用的影响，生产组装工艺相对较小；一些公司 磁 体 性 能 已 超 越 行 业 平均 水 平。

稀土永磁材料占电机成本的30%左右，是影响成本的重要因素；转子成本可能占整个电机成本 一半左右。

虽然特斯拉目前还没有指定零部件品牌，但未来可能会转向指定的零部件模式：材料和结构设计 提高电机性能的关键方向。

6. 年底人形机器人电机的发展趋势 空心杯电机投资及自动化进程：无框粒子电机与空心杯电机投资相似，自动化程度高， 新生产线实现全自动化，早期生产线正从半自动化向全自动化转变。

核心技术和设备要求:空心杯电机的技术壁垒主要在于绕线工艺，虽然国内外有很多露线设备 但绕线作为保密性高、共享性低的关键环节，决定了供应商 了解电机的特性。

小型电机生产的挑战：小型电机生产的主要困难在于线圈布局和磁钢布局，生产工艺优化需要 保持小体积的高输出能力。电机体积越小，保持恒定输出的难度就越大。

7. 国内微型电机市场前景展望

国内微电机技术取得突破，符合国际标准 平，但在精细控制功率和体积方面，国家 际厂商仍有 有一定的优势，如果能制造出功率较小的小电机，就会更有竞争力。

目前，国内外电机制造商的技术突破并不明显，材料研究进展缓慢，短期内没有特殊值 需要关注的技术变化。

预计明年国内电机 由于特斯拉和小米人形机器人项目需求增加，市场需求增加⻓，特别是变化明显，特别是 国内厂商有望在空心杯和无框立体电机方面取得技术突破，增加市场份额⻓。

二、详细介绍

目前市场上人形机器人种类繁多，但我们可以大致分类。一般情况下，人形机品人 头部配备三个执行器，提供三个自由；腰部也有 三个自由度：每只手臂包含七个自由度， 共14个自由度；腿部每侧有6个自由度，共14个自由度 二个。此外，手部执行器通常有12个 个自 由度。因此， 一个完整的人形机器人通常有44个自我 由度。根据目前的设计方案，大 大约需要44个电机。例如，波士顿动力公司使用液压管来控制自由；最好的选择大约是41 特斯拉有40个自由度，小米有2个 十一个和三十七个自由度的不同方案，一般都是在 四十左右。

在电机类型方面，主要分为三类 :旋转执行器通常由无框立体电机和斜坡减速器驱动； 线性执行产品，多使用无刷电机和滚珠丝杠来实现运动；第三种是灵巧的手，通常 由空心杯电机或 步进电机控制。按44个自由度计算，大约需要28个无框电机，12个空心杯电机， 还有四个步进电机。电机的选择将根据各公司的战略和自由需求进行调整。

至于成本，无框电机的市场价格约为1300 至2000 平均1500元左右 元。空心杯电 机的价格在600 至800 步进电机通常在元之间200元左右 元。例如，小米在其人形机器人中 我们自己生产的微电机，价格在499左右 元。

总体而言，国内外人形机器人电机方案的差异并无明显差异。无论是无框电机， 空心杯电机或生进电机基本上遵循这些类型。然而，细节上的差异可能反映在软 在零件控制系统中，主要有两种主流方案：单系统和双系统。单一系统是指驱动和传感器 由同一系统 控制，而双系统则将控制和驱动分开。另外，根据： 不同的运动方式，电机分为旋转型和线性型， 而且可能是因为人形机器人 选择不同形状的电机进行空间布局。自由度的数量也会影响电机的选择。至于电机控制系统 目前看来，差异并不明显。

关 于步 进 电 机， 它 通 常 应 用 于手腕 关 节， 主要 用 于提 供较 大 的 力 量 和 手 掌 力 反 馈 。其 价 格 一 般在200 大约元。以上是我对人形机器人中电机类型、数量和价格的解读。我希望你能 有帮助。如果您有任何问题，请提问。

无框电机的创新设计不仅改变了 传统电机的结构也为其未来的发展开辟了道路 新的可能性。其独 特殊的无轴、无轴承、无外壳设计使旋转 子可直接安装在机械轴或人形机器人的负载上， 而定 子由环形钢板和绕组组成。这种简化的设计带来了 结构紧凑、重量轻等诸多优点 重量大，单位扭矩高，维护简单，操作安静。

无框绿聚电机在生产制造方面 工艺流程相当成熟，主要包括原材料准备、铁芯加 工、 线圈制作，电 子制造、零部件组装、整体组装、质量检验、包装出厂等八个环节。现代生产 大部分线路都是全自动化的，只需要少量人员进行监控，大大提高了生产效率和产品质量。

建立年产10 1万台无框绿色聚合物电机生产线需要考虑场地和设备的投资。一般来说，大约需要1台 一万平方米的工厂包括物流仓库、生产区、产品堆放区和办公区。设备投资主要包括铁 核心加工设备、绕组设备、总装设备和自动检测设备。据估计，每套自动生产线。产业链研究