人形机器人专题：人形机器人关节，从Optimus选型看关节的发展

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：人形机器人关节，从Optimus选型看关节的发展》。

（报告出品方：中泰证券）

报告共计：45页

来源：人工智能学派

从Optimus看人形机器人关节选型

人形机器人的关节设计需权衡平衡性、动态运动控制、高负载等多方面因素，通常混合使用旋转 执行器和线性执行器，以Optimus为例：

①旋转执行器，包括腕部、肩部、腰部、髋部4个位置，共 计有14个旋转自由度；

②线性执行器，包括腕部、肘部、踝部、髋部、膝部5个位置，共计有14个线 性自由度。

旋转驱动器主要应用于高扭矩关节处。腕部、肩部、腰部、髋部关节转动幅度较大，并对关节方 案提出了较高的扭矩要求，旋转执行器通过“电机+减速器”方案能够同时满足转动幅度、扭矩两方 面的需求，同时结合力矩传感器实现对末端的运动控制。

人形机器人下肢线性传动方案

直线驱动器用于对运动旋转角度不大、高负载的场景，多用于四肢。直线驱动器多采取“电机+ 丝杠”，将旋转运动变为关节末端的直线运动，能够起到较好的支撑和承重效果，能够较好适配应 用场景的负载需求。

在双腿&双臂位置，直线驱动器通过电机与关节分离的方式，将双腿质心向上移动、双臂质心向 内移动，一方面提升提高整机质心，另一方面减轻四肢的运动惯量，从而提升整机的稳定性、提升 整机的运控表现。

减速器能够显著提升关节输出扭矩

人形机器人旋转驱动器在实际应用中需要解决大扭矩问题，搭载减速器是必选项。在齿轮传动中， 啮合处的齿面作用