【渤士说 星投顾】人形机器人减速器核心赛道全解析

（来源：渤海证券财富管理）

全文1662字  预计阅读需10分钟

减速器是人形机器人的核心传动部件，也是连接动力源和执行机构的中间机构。其作用是将电机高速旋转转化为低速高扭矩输出，同时保证关节运动的精准性和稳定性，起到增加传动精度和增加负载能力的作用。人形机器人用减速器可类比汽车变速箱，是价值占比较高的核心精密零部件之一。精密减速器分类：主要分为刚性（如RV、摆线减速器、行星减速器）与柔性（如谐波减速器）两类。几大核心减速器工作原理和应用场景存在较大区别：谐波方案传动比大且体积小、行星方案体积小且寿命高、RV方案精度高且疲劳强度高。从当前各家人形机器人本体结构上看，谐波减速器因优秀的性能成为首选，行星减速器则作为谐波减速器的有效补充方案在某些场景下得以应用，摆线减速器有望成为人形机器人关节传动新方向。通过对不同减速器方案进行范围内初步对比排序，得到传动精度：谐波/摆线针轮>RV>行星；体积：RV>谐波>行星/摆线针轮；价格：RV>摆线针轮>谐波>行星。

一、谐波减速器

谐波减速器体积小、重量轻且传动比大，是旋转关节的理想选择。以特斯拉人形机器人OptimusGen-2为例，全身14个旋转执行器均采用谐波减速器方案，分别用于肩部、肘部、腰部等部位的旋转关节中。谐波减速器的传动机理是通过柔轮、刚轮和波发生器的相互作用。靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动。谐波壁垒包括齿形设计、材料制备和精密加工及设备。传统谐波减速器的生产模式通常采用外购关键零部件与厂商自主加工相结合的方式。减速器厂商会从外部采购用于制造核心部件的原材料或半成品，包括40CrNiMoA钢材用于制作柔轮，40CrMo钢材用于制造刚轮，以及谐波发生器（即柔性轴承）。这些外购组件随后由减速器厂商进行精密加工和组装，最终形成完整的谐波减速器产品。

二、行星减速器

行星减速器主要为人形机器人的关节提供动力支持，可搭配空心杯电机用于灵巧手。特斯拉二代人形机器人12个行星减速器用于灵巧手内部传动装置中（单手用6个）。行星减速器单级传动比都在10以内，一般行星减速器在1~3级的范围，微型行星减速器可以做到5级。通常每台精密行星减速器都会有多个行星轮，会在输入轴和太阳轮旋转驱动下，同时围绕太阳轮旋转，共同输出动力带动负载运动。精密行星减速器对生产过程的工艺及核心技术掌握及产品设计研发能力要求较高。其主要的技术难点在于三大核心部件的生产加工，另外企业需要购置高精度的生产设备，如磨齿机、插齿机、滚齿机等。

行星减速器行业目前呈现出集中度较低、国产替代空间较大的特点。该市场主要由日系和德系品牌主导，头部企业竞争格局相对均衡。整体来看，当前众多国产厂商基于主业技术工艺和客户积淀，以行星减速器为基拓展关节总成切入人形机器人，正在加速迎来国产替代机遇。

三、RV减速器

RV减速器具有较高的承载能力和稳定性，主要应用于负载较大的关节部位，如腿部、腰部和肘部等。由于结构和制造工艺复杂，相较于谐波减速器具有更高的技术和投资门槛。市场格局方面，RV减速器相对集中，两大龙头占据超过一半市场份额，全球龙头纳博特斯克和我国厂商双环传动市场份额合计超过60%。当前本土RV减速器品牌主要仍聚焦在中低端和中低负载产品系列。

四、新型摆线减速器

摆线减速器有望成为人形机器人关节传动新方向。该减速器在负载能力上较谐波减速器有明显优势，克服了谐波柔性传动易受瞬时冲击影响寿命的缺陷；在精度方面又优于行星减速器，在需要高负载的腰髋关节等应用场景中存在替代可能。结构上主要由输入机构、摆线轮、针轮及输出机构组成，各部分协同作用实现高效的减速传动。

从产业长期视角观察，随着海外特斯拉新一代人形机器人发布在即，同时宇树、智元、优必选等国内厂商布局加速，行业趋势明确。当前市场关注度进一步聚焦在技术演化进度、产品研发能力以及量产能力。整体来看，当前行业仍处于大规模量产前夕的早期阶段，产业链各细分环节还未完全定型，各环节如零部件供应、生产工艺等都在不断探索和优化中，行业各赛道都有望迎来广阔的国产替代机遇。

来源| 李玫慧

复审| 邢艳

审核| 李皓