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1、产品维度：确定性+高壁垒/高价值量为核心主线

重视零部件底层逻辑，关注产品维度机遇。基于【民生汽车零部件研究框架】，汽车零部件企业营业收入=配套量*单车配套价值量，其中配套量=配套客户数*在客户中的配套份额。与之类似，人形机器人零部件企业营业收入=配套量*单机配套价值量，其中配套量=配套客户数*在客户中的配套份额。而单机配套价值取决于产品的属性，我们认为优秀人形机器人零部件赛道一般具备单机价值量高（或具备提升逻辑）、有横向拓展或纵向升级空间、渗透率处于提升周期等特点。

高壁垒/高价值量逻辑：价值量、国产化率、当前市场规模维度甄选高潜力机遇。产品维度中，从行业视角看：优质机器人零部件赛道一般具备单机价值量高（远期市场空间大）、国产化率较低（竞争格局好）、当前市场规模较小（产业发展尚不成熟）等特点，以上特征本质上决定了较大的行业扩容空间。综上，我们选取价值量、国产化率、当前市场规模三重维度甄选产品变革机遇，看好机器人零部件中行星滚柱丝杠、六维力传感器、柔性触觉传感器、空心杯电机等细分赛道。

特斯拉Optimus核心零部件包括旋转执行器、直线执行器、视觉传感器、中央计算单元、动力电池、触觉传感器、力传感器和灵巧手等：1）旋转执行器：通过“电机+减速器”方案同时满足转动幅度、扭矩两方面的需求，主要应用于肩膀、手肘、腰部、髋等部位；2）直线执行器：采取“电机+丝杠”，主要应用于双腿、小臂；3）视觉传感器：搭配8颗Autopilot摄像头；4）中央计算单元：自研SOC芯片做主控芯片；5）动力电池：搭载2.3kWh电池组，动力系统高度集成于一个PCB；6）触觉传感器：每个手指增加触控式传感s器，MEMS传感和电子皮肤是主流方案；7）多维力传感器：新增的自研足部力&力矩传感器中，特斯拉采用六维力矩传感器；8）灵巧手：单手17个执行器，22个自由度。

感知层：多维传感构建智能化基础。六维力传感器作为力控核心部件，可精准测量三维空间内力/力矩信息，应用于手腕、脚踝等关键部位，实现力控交互、平衡调节及安全防护。特斯拉Optimus采用自研六维力矩传感器，技术壁垒高，当前国产化率不足35%，单机价值量达万元级，市场空间广阔。触觉传感器方面，特斯拉Gen2通过阵列式方案实现柔性抓握，主流技术路线涵盖压阻式、电容式及MEMS工艺，其中MEMS微型化与柔性化趋势显著，国内厂商在电子皮肤领域加速突破。视觉感知方案呈现差异化，特斯拉延续车端纯视觉路线，而国内厂商多采用3D视觉（结构光/ToF/双目）结合激光雷达方案，提升环境建模与导航精度。

执行层：精密传动驱动运动能力升级。减速器领域，谐波减速器凭借高精度、轻量化优势成为旋转关节主流方案，Optimus旋转执行器采用"无框电机+谐波减速器"集成设计；行星减速器则在高扭矩场景具备替代潜力。丝杠作为直线执行器核心，行星滚柱丝杠凭借高承载、耐冲击特性成为技术高地，单机价值量超万元，国产化率为20%，反向式结构进一步实现紧凑化设计，对比滚珠丝杠性能优势显著。电机环节，无框力矩电机通过高度集成实现高扭矩密度，空心杯电机则凭借无铁芯结构、低能耗特性适配灵巧手模组，渗透率提升空间明确。

综合价值量、国产化率及市场规模三维度，建议重点关注：1）行星滚柱丝杠，技术壁垒高且国产替代空间大；2）六维力传感器，人形机器人核心增量部件；3）空心杯电机，灵巧手核心驱动单元；4）MEMS触觉传感器，柔性化趋势下的技术升级方向。当前细分赛道普遍呈现低渗透率、高成长性特征，具备产业链卡位优势的企业有望率先受益于人形机器人产业化放量。

2、感知层：力/力矩+触觉+视觉 构建机器人感知体系

2.1 力/力矩传感器：实现机器人精准力控 六维力传感器价格高昂

力传感器可将力转换成相关电信号，以此控制机器人所产生的力。力传感器的一般工作原理是对所施加的力作出响应，并将力值转换成可测量的量。机器人作业时可实时用机器人位置来补偿接触力，当机器人可通过力传感器感知到外部作用力时，通过度量力值输出电信号，以控制末端位移或速度。

按照测量维度不同，力传感器可分为一维/三维/六维三大类型：1）一维力传感器：若力的方向和作用点是固定的，则可选用一维力传感器进行测量；2）三维力传感器：若力的方向在三维空间内随机变化，但力的作用点保持不变，且与传感器的标定参考点重合，则可用三维力传感器测量标定坐标系下三方向分力；3）六维力传感器：若力的方向在三维空间内随机变化，且力的作用点不与标定参考点重合，此时需选择用六维力传感器进行测量，将力分解为沿标定坐标轴的三方向分力和绕标定坐标轴的三方向力矩。

六维力传感器能够测量物体在三维空间内所有受力情况，适用于需要精确控

制和感知复杂交互力的应用。六维力传感器可以感受六维的力和力矩而非一维的数据，它可测量任何方向、任何轴上的应用负载。相较于一维力与三维力传感器，六维力传感器拥有更多的测量维度。六维力/力矩传感器主要应用于机器人、汽车、航空航天等行业，涵盖打磨、精密装配、医疗、特种作业、测试等涉及接触操作、需要多维力感知的场景。

六维力传感器适用于人形机器人手腕、脚踝，以实现力控、摆动稳定控制和安全控制：1）力控：机器人手臂需用于进行复杂的力控操作，比如对物品的抓取、装配或拍打等操作，六维力传感器可以感知机器人手臂施加在物品上的力和扭矩，以便机器人控制系统进行精密控制；2）摆动稳定控制：人形机器人在行走过程中需要保持平衡，此时需要到六维力传感器感测机器人脚下地面反作用力，以便机器人控制系统调整人形机器人手臂和身体的姿态；3）安全控制：六维力传感器可以用于安全控制系统，以实现机器人在进行危险操作之前或者人类接近机器人时的自动停止，避免对人体造成伤害。

关节扭矩传感器可以测量机器人各关节扭矩值，最终解算出末端六维力。扭矩传感器可以将扭力的物理变化转换成精确的电信号，实现对旋转或非旋转机械部件上扭转力矩的检测，适用于机器人关节扭矩测量，大量应用于协作机器人中高端机型。相较于末端安装六维力传感器，在机器人每个关节安装扭矩传感器同样可以解算出末端六维力。关节力矩方案具有理论力控制带 宽高、整臂具备力感知、安全的优点，可以在有限信息反馈下实现扭矩的高解耦度输出。

2.2 触觉传感器：以接触实现环境感知 Optimus搭载阵列式方案

触觉传感器通过接触来测量物体的物理特征，以实现机器人对周围环境的感知。触觉传感器通常基于触摸/压力检测，实现对外部刺激的反应，如压力、弯曲、拉伸和温度变化，从而识别接触的物体。对应人类触觉传感系统，机器人的触觉感知系统可以分为三个模块：1）传感：整个系统最基本的、最底层的结构，主要由传感器和传感器信息的偏置、调理、数据采集系统构成；2）感知：主要将物理信号转化为数字信号，并传输到数据分析程序，这个过程与神经中枢传递动作电位信号的逻辑相似。传感器直观数据为温度、电压等模拟数据，为了对数据进行更好的传输，需要对模拟数据进行解码、融合，使模拟信号变为数字信号，以传输到数据分析的“大脑”；3）动作：机器人的“大脑”通过数据分析工具和算法，数字信号经过分析&计算，系统会构建用于感知交互对象的数据模型和特性模型，并控制机器人发出操作命令，完成相应的抓夹、避障、工具操作等动作。

从原理上，触觉传感器可分为压阻式、电容式、电感式、压电式、光电式等类别，其中电阻式、电容式最为常见：1）压阻式：根据半导体材料的压阻效应而制成的器件，其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。优势是有较高的灵敏度，过载承受能力强；劣势是压敏电阻漏电流稳定性差。同时体积大，不易实现微型化；2）电容式：在外力作用下使两极板间的相对位置发生变化，从而导致两级间电容变化，通过检测电容的变化量实现检测。优势是测量量程大，线性度好，制造成本低，实时性高；劣势是物理尺寸大，不易集成化，易受噪声影响，稳定性差；3）电感式：利用电磁感应原理将压力作用转换为线圈的自感系数和互感系数的变化，并将磁场的变化通过磁路系统转化为电信号，从而检测接触面上的压力信号。优势是制造成本低，测试量程范围大；劣势是磁场分布难以控制，分辨率低、一致性差；4）压电式：基于压电效应的传感器，是一种自发电式和机电转换式传感器。优势是动态范围宽，有较好的耐用性；劣势是易受热响效应影响；5）光电式：基于全内反射原理进行研制的，通常由光源和光电探测器构成。当施加在界面上的压力发生变化时，传感器敏感元件的反射强度和光源频率也会相应发生变化。优势是灵敏度高，响应快，有较高的空间分辨率，且受电磁干扰影响较小；劣势是多力共同作用时线性较差，数据实时性差以及标定困难。

2.3 视觉传感器：Optimus采用2D摄像头 国内厂商多采用3D视觉方案

特斯拉Optimus仅采用2D摄像头进行视觉信息输入，采用与车端同样的纯视觉感知方案。Optimus采用了纯视觉方案，使用了3个不同种类的2D摄像头，包括2个高清2D摄像机和一个广角的鱼眼摄像机，均基于Autopilot技术。这些摄像头的组合可提供广阔的视野范围、清晰画面和快速传输。同时特斯拉最新版本的硬件升级至HW 4.0，搭载8颗高级别摄像头感知周围信息，摄像头分辨率大幅提升。

3D视觉在2D成像的基础上增加深度信息，可获取视场内空间几何尺寸。3D 视觉传感器是主要由激光投影模组、光学成像模组、深度引擎芯片以及其他电子器件、结构件等组成。通过对激光发射器、衍射光学元件的综合光学优化使得衍射光束功率分布均匀、零级强度弱化，确保发射端可以向三维空间投射出激光散斑，以对整个三维空间进行编码；同时，感光芯片用于接收由三维空间物体反射回的空间编码信息，并输入至深度引擎芯片进行实时计算以输出 3D 数据。

国内人形厂商多采用3D视觉方案，以增强视觉感知能力：1）优必选Walker X：采用多自视觉传感器与Coarse-to-fine多层规划算法；2）小米CyberOne：采取Mi Sense空间视觉模组与深度相机结合方案；3）傅利叶智能GR-1：深度视觉相机Realsense结合AI视觉算法；4）开普勒：采用3D 视觉相机与鱼眼环视相机结合方案；5）宇树科技Unitree H1：采取3D激光雷达与深度相机结合方案。

3、 执行层：传动装置+电机实现动力输出 构建机器人运动能力

3.1减速器：实现降速增矩 谐波/行星可应用于人形机器人旋转关节

特斯拉Optimus旋转关节搭载谐波减速器，主要包括以下传动环节：1）无框力矩电机是旋转执行器动力输入源，通过电磁转矩和永磁体之间的相互作用来实现转动；2）机械离合器负责切断和传递来自电机的动力，离合器分离轴承通常是推力型角接触球轴承；3）谐波减速器用于降低电机转速，在提高机械刚性的同时输出更大扭矩，以满足负载需要。此外，非接触式扭矩传感器用于测量输入/输出动态和非动态扭矩，输入/输出位置传感器能够检测物体运动或测量相对位置，以及检测物体是否存在。

谐波、行星减速器体积相对较小，可应用于人形机器人关节。谐波减速器、行星减速器性能上有较大差别：1）谐波减速器优点在于精度更高、无齿隙、扭矩密度高、平稳性好、噪音小、传动比高，缺点在于寿命较低、耐久性较差、效率较低；2）行星减速器优点在于扭矩密度高、寿命长、耐久性好、效率较高，缺点在于精度较低、噪音较大、传动比较低。RV减速器体积大、质量大，适用于工业机器人机座、大臂、肩部等重负载的位置。

3.2 丝杠：将旋转运动转化为直线运动 实现线性动力输出

行星滚柱丝杠将电机的旋转运动转化为执行器的直线运动，是直线执行器核心零部件，主要包括以下传动环节：1）无框力矩电机是直线执行器的动力输入源；2）无框力矩电机与丝杠螺母连接，通过行星滚柱进行传动，实现降低转速、放大扭矩，并最终转化为丝杆的直线运动；3）位置传感器实现对丝杆位置的实时定位，力传感器对轴向力的大小进行感知，轴承用于支撑机械旋转体，降低摩擦系数、保证回转精度。

丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的传动元件。根据摩擦特性，丝杠可分为滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠三大类：1）滚动丝杠分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类，与滚珠丝杠相比，滚柱丝杠摩擦力小、传动效率高、精度高，制造工艺复杂；2）梯形丝杠的牙型多为梯形，与三角形相比，具有传动性能好、精度高、加工方便等优点；3）静压丝杠的螺纹牙形与标准梯形螺纹牙形相同，且标准更高，能够获得良好油封及提高承载能力，但工艺复杂。

行星滚柱丝杠可以将旋转运动和直线运动相互转化，具有高承载、耐冲击、加速快等优势。丝杆或螺母的旋转运动，可以通过滚柱的行星运动，转换为螺母或丝杆的直线运动。行星滚柱丝杆传动中特有的行星滚柱结构，使得滚柱与螺母（或滚柱与丝杆）之间无相对轴向位移，滚柱能在丝杆和螺母形成的封闭空间内反复循环运动。

反向式行星滚柱丝杠将螺母作为主动件，由丝杠直线输出，体积比标准滚珠丝杠更小。反向行星滚柱丝杠将螺母作为主动件，由丝杠直线输出。滚柱在螺母内移动，与丝杠之间没有轴向位移。反向行星滚柱丝杠将螺母作为电机转子，可以实现电机和直线传动机构的融合设计，能够应用在要求空间紧凑的机电伺服系统中。反向行星滚柱丝杠具有功率密度高、体积紧凑、重量轻、易于集成、使用寿命长、可靠性高等优势。

滚珠丝杠与行星滚柱丝杠结构类似，以滚珠而非滚柱作为传动部件，主要性能区别在于：1）承载能力与寿命。行星滚柱丝杠能够提供高于滚柱丝杠的额定动载和静载，静载为滚珠丝杠的3倍；2）速度与加速度。行星滚柱丝杠旋转速度和加速度更高；3）导程。行星滚柱丝杠导程和节距呈函数关系，可以设计计算为整数或小数。滚珠丝杠导程受到滚珠直径限制，是标准的；4）刚度及强度。行星滚柱丝杠具有众多接触点，能够大幅度提高刚度与抗冲击能力。

滑动丝杠又称为梯形丝杠，通过螺母与螺杆的旋合传递运动和动力，将旋转运动转化为直线运动。与滚珠丝杠、行星滚柱丝杠不同，梯形丝杠里没有行星滚柱/滚珠作为传动体，螺母和丝杠轴之间完全靠机械接触产生滑动，是滑动摩擦。梯形丝杠因滚道齿型为梯形而得名，滚道侧倾角为30度，常用于需要平稳、精密、清洁和免维护运行的仪表级应用。

3.3 电机：无框电机是关节执行器动力来源 空心杯电机用于灵巧手模组

无框电机定子/转子内置于机器组件中，与其他组件集成为完整伺服系统。无框电机是力矩电机的一种变体，保留了传统电机中用于产生扭矩和速度的部分，由转子和定子组件组成，这些组件内置在机器组件中，以将扭矩传递到负载。转子通常是内部部件，由带永磁体的旋转钢圆环组件构成，安装在机器轴上，定子是外部部件，环绕钢片和铜绕组，以产生电磁力，整个结构呈中空，方便内部走线。定子的大通孔允许整个行星齿轮箱嵌入定子的中心，使驱动器结构紧凑。

无框力矩电机是旋转/直线关节动力来源，能够以小尺寸、低重量实现高转矩密度。无框力矩电机采用无框结构设计，省去了传统电机的外壳结构，以实现减小尺寸、降低重量。无框力矩电机能够以同样体积，实现更强大的扭矩输出，并能够与其他部件相集成，以缩小关节体积，满足不同的定制化要求。

空心杯电机结构紧凑，采用无铁芯设计，能够大大减少涡流效应造成的电能消耗。空心杯电机最具特色的结构就是空心转子，即无铁芯转子，是其得名“空心杯”的原因。空心转子消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，具体而言，根据电磁感应原理，当磁路中的磁通随时间交变时，会在铁芯感生出一个旋涡状电动势，从而感应出电流，这个电流（即涡流）在垂直于磁通方向的平面上围绕磁感应线呈旋涡状流动，并通过涡流回路电阻产生热损耗。

Optimus灵巧手采用空心杯电机作为动力输入源。Optimus灵巧手单手有6个执行器，共11个自由度，能够提拉20磅（9kg）的重物。灵巧手驱动硬件方案包括：1）空心杯电机。作为动力输入源，一般采用无刷空心杯电机，寿命更长；2）多级行星减速齿轮箱。空心杯电机具有高速、低扭矩的特性，为了在较小空间内获得较大的手指抓握力，一般会集成2-3级的行星减速箱，实现减速增矩；3）蜗轮蜗杆+线传动。蜗轮蜗杆能够转换线传动的旋转方向，同时具有自锁特性，能够提升灵巧手的负载能力。