关节模组 = 集成化动力单元，由 5 大核心部件组成，是人形机器人 BOM 占比最大项（35-45%）。
| 部件 | 核心指标 | 主流方案 | 单价（单关节） |
|---|---|---|---|
| 电机 | 扭矩密度 / 转速 | 无框力矩电机（永磁同步） | 自研 3,850 元 / 外采 2,500-4,000 元 |
| 减速器 | 减速比 / 背隙 / 效率 | 谐波 / 行星 / RV | 350 元（外采） |
| 编码器 | 分辨率 / 协议 | 17+bit 绝对值 + EtherCAT/CAN-FD | 560 元（外采） |
| 力矩传感器 | 量程 / 6 维 | 应变片式 / 光学 | 700 元（外采） |
| 驱动板 | FOC 算法 / EMC | TI / Infineon / 国产自研 | 自研 1,050 元 / 外采 1,500-2,000 元 |
关节模组设计有 6 大核心决策点，每个都有明确的"二选一"或"多选一"。
宇树/Optimus 选准直驱 · 优必选/部分老厂选高减速比
电机端 + 输出端双编码器 = 高精度，但贵 50%
EtherCAT 1ms 同步 vs CAN-FD 100μs
按部位分扭矩档（180/120/60/30 N·m）= BOM 优化
协作机器人必须 PL d，工业臂可 STO 起步
关节模组最核心的决策：**减速路线**，决定 BOM 占比、性能上限、量产一致性。
| 维度 | 准直驱 R2（宇树/Optimus） | 高减速比 R1（谐波/老牌） |
|---|---|---|
| 减速器 | 无 / 低减速比（≤1:10） | 1:30 - 1:100（谐波） |
| 扭矩密度 | 中（靠电机扭矩） | 高（机械放大） |
| 带宽（响应速度） | 10+ Hz（力控优） | 1-3 Hz（响应慢） |
| 背隙 | 极小 | 较大（影响精度） |
| BOM 占比 | 电机 55% + 减速器 5% | 电机 20% + 减速器 40% |
| 代表 | 宇树 G1 · Optimus · 银河通用 | 优必选 Walker · 早期 ASIMO |
| 趋势 | 2025-2027 主流 🔥 | 存量市场 + 部分工业 |
| 部件 | 国内 Top 5 | 国际 Top 5 |
|---|---|---|
| 电机（无框力矩） | 步科 · 雷赛智能 · 大族电机 · 苏州绿的 · 科尔摩根国产线 | 科尔摩根（美） · Maxon（瑞士） · Faulhaber（德） · TQ Robodrive（德） · 空心杯 |
| 减速器（谐波） | 苏州绿的 · 来福 · 大族 · 汉宇 · 中大力德 | 哈默纳科（日） · 新宝（日） · Spinea（斯洛伐克） · Leaderdrive |
| 编码器（17+bit） | 禹衡光学 · 长春光机所 · 汇川 · 雷赛 | 多摩川（日） · 海德汉（德） · Renishaw（英） · SICK（德） · Nemicon |
| 力矩传感器（6 维） | 坤维 · 海伯森 · 蓝点触控 · 鑫信 · 蓝箭 | ATI（美） · OnRobot（丹） · ME-Meßsysteme（德） · Schunk（德） · Bota Systems |
| 驱动板（FOC） | 禾赛 · 雷赛 · 步科 · 自研派（宇树/智元） | Elmo（以） · Maxon · Technosoft · Copley · Advanced Motion Controls |
| 部件 | R1 高减速比（谐波） | R2 准直驱（宇树路线） | R3 混合行星 | R4 直线驱动（Optimus 腿） |
|---|---|---|---|---|
| 减速器 | 40%（3,200 元） | 5%（350 元） | 20%（1,500 元） | —（丝杠 40%） |
| 电机 | 20%（1,600 元） | 55%（3,850 元） | 30%（2,250 元） | 25%（2,250 元） |
| 驱动板 | 15%（1,200 元） | 15%（1,050 元） | 17%（1,275 元） | 12%（1,080 元） |
| 力矩 | 10%（800 元） | 10%（700 元） | 13%（975 元） | 8%（720 元） |
| 编码器 | 8%（640 元） | 8%（560 元） | 12%（900 元） | 8%（720 元） |
| 其他 | 7%（560 元） | 7%（490 元） | 8%（600 元） | 7%（630 元） |
| 单关节合计 | ~8,000 元 ★选用 | ~7,000 元 | ~7,500 元 | ~9,000 元 |
| 28 关节整机 | 22.4 万（选用） | 19.6 万 | 21 万 | 25.2 万 |
| 产品 | 核心传动 | 是否含丝杠 | 玉洁优先级 |
|---|---|---|---|
| 🥇 RUT 一体化关节模组 （22 个 · 78%） |
谐波减速器（图 12/13/38） | ❌ 不含丝杠 | 核心 |
| 🥈 LUT 一体化线性模组 （6 个 · 22%） |
行星滚柱丝杠（图 41/43/44） | ✅ 必须含丝杠 | 次要 |
| 🥇 灵巧手 RUT （22 DOF · V3 主流） |
腱绳 + 空心杯 + 谐波 | ❌ 不含丝杠 | 核心 |
| 维度 | RUT（旋转执行器） | LUT（线性推拉执行器） |
|---|---|---|
| 核心功能 | 输出旋转力矩 | 输出直线推力 |
| 核心传动 | 谐波减速器（图 12/13/38） | 行星滚柱丝杠（图 41/43/44） |
| 电机 | 无框力矩电机 | 无框力矩电机 |
| 编码器 | 双编码器（位置+磁场） | 双编码器 |
| 力矩 | 六维力矩传感器 | 六维力矩传感器 |
| 应用 | 肩/肘/腕/手/髋/颈/躯干 | 膝/踝 |
| V3 整机数量 | 22 个（78%） | 6 个（22%） |
| 灵巧手方案 | 丝杠 | 腱绳 | 来源 |
|---|---|---|---|
| V3 主流方案 | ❌ 不用 | ✅ 纯腱绳 + 空心杯 + 谐波 | 图 12/13/41/43 |
| 新型方案 | ✅ 行星滚柱丝杠 | ✅ 腱绳混合 | 图 44 提及 |