人形机器人专题：丝杠，线性传动核心部件，国产替代星辰大海

今天分享的是人形机器人系列深度研究报告：《人形机器人专题：丝杠，线性传动核心部件，国产替代星辰大海》。

（报告出品方：光大证券）

报告共计：42页

来源：人工智能学派

丝杠：高性能线性传动机构

特斯拉机器人 Optimus 躯干共有 28 个关节，旋转关节和直线关节各 14 个。每 个关节对应 1 个执行器，为满足大批量生产的需要，特斯拉最终选取了 6 类执行器应用于 28 个关节，6 类执行器中有 3 类旋转执行器，3 类线性执行器，其中线性执行器重量从 0.36kg~2.20kg 不等，推力分别为 500N，3900N 与 8000N， 配备反向式行星滚柱丝杠，具备效率高，紧凑性好、耐用性强等特点。

在线性执行器中，反向式行星滚柱丝杠负责将电机的旋转运动转换为直线运动。 相比其他直线机构，丝杠在承载能力、位置可控性、抗冲击性等多方面具备优势。

常见的丝杠产品包括滑动丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠等。丝杠轴上有圆弧轮 廓，此轮廓在轴上按照一定的升角（导程角）盘旋在轴上，基本原理是，把丝杠 轴一端或者两端沿轴向固定，用电机驱动丝杠旋转，螺母就会沿丝杠轴线方向运 动。其中，滑动丝杠制造成本最低，结构简单，依靠螺母与丝杠之间的滑动推动 螺母运动，产生滑动摩擦；滚珠丝杠与行星滚柱丝杠将滑动摩擦改为滚动摩擦， 大大提高了传动效率。

滚珠丝杠较滑动丝杠更具优势

滚珠丝杠在丝杠与螺母上都磨有圆弧形的螺旋槽，两个圆弧形的螺旋槽对合后形成螺旋线滚道，丝杠被电机带动旋转时，滚珠在管道内做循环运动，并在螺旋槽 两端设有回旋引导装置，使滚珠循环流动。