机器人硬件与执行器

2026-09-26 · 硬件与半导体

最后更新：2026-09-26 ｜领域：硬件｜说明：信息来源为公开网络资料，详见文末参考来源

概述

机器人硬件是指支撑机器人运动与感知的物理部件体系，核心包括执行器（actuator，含电机、减速器、编码器）、灵巧手、力觉与触觉传感器、IMU、结构件与电池等。随人形机器人（humanoid）在 2025–2026 年加速走向小批量量产，其硬件成本拆解、关键零部件（尤其是谐波减速器、六维力传感器、灵巧手）的供应链与国产化成为产业焦点。

核心技术与关键概念

1. 执行器与减速器

执行器是机器人关节的核心，通常由伺服电机、减速器、编码器与驱动器构成。人形机器人一般在几乎所有旋转关节（肩、肘、腕、髋、膝、踝）都需配置谐波减速器，按保守估计单台需 20–30 个关节，减速器因此成为 BOM 上的主导项（What a Humanoid Robot Costs to Build）。谐波减速器核心的柔轮（flexspline）为薄壁高精度件，制造精度要求高，是成本与技术壁垒所在。

2. 力觉与触觉传感

六维力传感器：用于测量三个方向的力与三个方向的力矩，是力控（force control）的关键。2025 年中国人形机器人六维力传感器总用量约 1.32 万颗，首次突破万颗，市场规模约 3.3 亿元，国产厂商占据主导（《2026 年中国人形机器人六维力传感器市场调研报告》发布）。
触觉阵列与电子皮肤：用于抓取对位、拨动、滚动接触与精细操作。团体标准对高等级（L3 及以上）灵巧手要求配备分布式触觉阵列、采样率不小于 100 Hz，法向压力量程不低于 20 N，可感知力不大于 0.5 N（具身智能机器人灵巧手操作与驱控技术要求 T/CAMETA 001xxx—2026）。
IMU 与关节力矩传感：用于姿态稳定与关节闭环控制，详见「传感器与 MEMS」文件。

3. 灵巧手

灵巧手被视为机器人从"会移动"到"会操作"的接口，是"最后一厘米"的核心部件，正加速走向量产落地（2026WRC 观察丨指尖破局：感知具身智能的"最后一厘米"）。

关键数据与成本拆解

BOM 结构（McKinsey 口径）：人形机器人核心硬件分五大域——执行器占 BOM 的 40%–60%，感知系统 10%–20%，计算与控制平台 10%–15%，结构件 5%–10%，电池模组 5%–10%；五者合计约占整机成本的 85%–90%（Turning humanoid supply chain constraints into billion-dollar wins）。

执行器占比的多方口径冲突：Barclays 估计执行层约占人形机器人生产成本的 50%，McKinsey 等给出 40%–60%，另有工程分析给出高达 50%–70%；在减速器层面，谐波减速器常被视为最昂贵的单一部件（Harmonic Drive）。

谐波减速器价格（多口径）：

哈默纳科（Harmonic Drive）标准谐波减速器单价约 1100–1200 元，高端定制款最高可达 8000 元；绿的谐波同类产品单价约 600–750 元；来福谐波 2025 年产品均价约为哈默纳科的 40%–60%（消费级具身智能落地提速人形机器人上游核心零部件迎新机遇（新华网））。
行业报告口径：通用工业级谐波减速器均价约 1000–1500 元/台；人形机器人专用型因轻量化、小型化及定制化要求，单价约 1500–3000 元/台，用于灵巧手的微型谐波减速器附加值更高；按单台机器人配置 14 个标准减速器（按 2000 元/台）与 8 个微型减速器（按 3000 元/台）估算（“十五五”时期谐波减速器行业市场调研及发展趋势预测报告（新浪财经））。
海外高端口径：单个高端谐波减速器约 800–1500 美元，若一台机器人需 35 个，则仅齿轮箱成本即高达约 5 万美元（Scaling Humanoid Production: Sourcing Cost-Effective Harmonic Drives in China）。
中国市场份额：J.P. Morgan 于 2026 年初估计绿的谐波（Leaderdrive）占中国谐波减速器市场 30%–40%，其产量从 2022 年约 33 万台增长至 2025 年预期的约 79 万台（Harmonic Drive）。

六维力传感器市场（多口径）：

2025 年中国人形机器人六维力传感器 CR3 达 92.8%，其中蓝点触控一家约占 80.3%（CCID 赛迪《2026 年中国人形机器人六维力传感器市场调研报告》解读）。
另一口径显示，2025 年蓝点触控国内人形机器人六维力传感器市占率 72.6%，关节力传感器国内出货量占比超 95%（数亿元融资落地！六维力传感器龙头获 A 股千亿巨头押注（OFweek））。
坤维科技口径：据 MIR 睿工业《2025 年六维力传感器行业发展白皮书》，坤维科技在智能机器人领域（人形机器人 + 协作机器人）六维力传感器出货量占比达 53%（坤维科技 B++ 超亿元轮融资落地（人民网））。

说明：上述份额差异源于统计范围（"人形机器人"与"智能机器人"）及机构口径不同，需并列看待。

趋势与争议

降本路径：谐波减速器、执行器占整机成本过半，规模化与国产替代是降本主线；上游特种钢材（柔轮、刚轮用钢）成本与长期供货协议成为竞争要素（How Humanoid Robot Joints Get Cheaper as Production Scales Up）。
灵巧手与触觉标准之争：触觉传感的精度、采样率、量程等指标尚在标准化过程中（见 T/CAMETA 标准草案）。
多口径数据并存：执行器成本占比、减速器价格、力传感器份额均存在显著口径差异，产业尚无统一统计结论。