“搅局者”出现，“关节电机”战事打响

关节电机正在成为人形机器人企业竞争的制造高点。

在今年的世界机器人大会上，优必选、钢铁侠、宇树科技、小米、追觅、达闼、清华、浙大、北理工、上海理工、高擎电机、五八智能等在内的15个机器人团队展出了人形机器人。

值得注意的是，随着越来越多人形机器人的面世，不少团队公布的自研关节电机，正在暗暗较劲。例如宇树科技的M107关节电机和智元机器人的PowerFlow关节电机。小米更是以499元的腰斩价，推出了一款微电机。

从价格、性能、场景，人形机器人开始卷向电机研发了。

人形机器人有4大核心组件，分别是传感系统、控制系统、执行机构和驱动系统。要实现走路、下蹲、抓握、搬重物、爬楼梯等动作，动力就来源于驱动系统。

当前以特斯拉“擎天柱”为代表的大量人形机器人，基于成本等方面的考虑，都采用电驱系统，即以“电机+减速器”的组合。在这一方案中，驱动电机说是“人形机器人的心脏”不为过。

关节电机，事关人形机器人的灵活性。从电机的“数量”和“质量”来看，前者决定了人形机器人的自由度高低，自由度越高，机器人越灵活，如“擎天柱”全身超过200个自由度，手部有27个自由度，能完成浇花、搬物、上下楼梯等动作。后者的扭矩、功率密度和转速等指标极大影响着机器人的性能，输出扭矩越大，承载能力越强。

在智元机器人“远征A1”发布会上，智元团队公布了自研的关节电机——PowerFlow。该电机采用了准直驱的方案，集成了液冷循环散热系统，搭配上自研的矢量驱动控制器，整个关节的峰值扭矩可以达到甚至超过350N.m，重量为1.6kg。

宇树科技在发布通用人形机器人H1时，也公布了M107关节电机。M107的最大关节扭矩为360N.m，重量为1.9kg。据悉，M107关节电机应用在H1人形机器人的两个膝关节上，峰值扭矩达到360N·m，而髋关节电机扭矩则为220N·m，踝关节为45N·m，手臂关节则为75N·m。目前其行走速度超1.5m/s，潜在运动能力超5m/s。

从官方披露的数据来看，M107和特斯拉人形机器人关节电机相比，尺寸更小、更轻、动力性能更强劲，甚至最大扭矩是Tesla-1关节的2倍。

在峰值扭矩和重量上，智元机器人和宇树科技的参数较为接近。

追觅科技认为，伺服电机是人形机器人的心脏。有媒体报道，追觅科技的核心零部件高速数字马达能实现高达20万的转速。追觅科技的四足机器狗Eame One搭载了追觅科技自研的伺服电机，这种伺服电机内含60多个零部件，集成了电机、驱动器、减速器和双编码器，最大输出力矩可达32N·m，最大转速220RPM。

在今年的WRC大会上，优必选表示， 采用的高性能伺服驱动器从2kg.cm 小扭矩关节做到1200kg.cm 关节，这样的伺服电机可以驱动人形机器人做精细化工作的同时，还有较高的爆发性，可以做较多高爆发工作。

此外，小米近期还直接以499元的微电机CyberGear，给行业来了一记重锤。小米宣传称，应用于机器狗的CyberGear重量为317g，最大扭矩12N.m，单个电机力矩精度比上一代提升50%，控制精度0.2N.m，峰值扭矩密度达到37.85N.m/kg，响应时间低至20ms。

而小米的人形机器人CyberOne也搭载了自研电机。以上肢关节为例，小米自研了一枚重量仅为500g、额定输出扭矩高达30N.m，保证上肢灵活性。

人形机器人厂商纷纷涉足驱动关节，会在竞争之中让驱动关节的性能和性价比提升，并催动人形机器人关节电机朝着体积小、重量轻、大扭矩、过载能力强的方向进化。

无论是在机器人行业深耕的“老兵”，抑或是今年的强势入局者，人形机器人背后的竞争，已经开始从电机的比拼开始打响了。

TO：一个喜欢机器人的晶振原厂