当一台人形机器人能跳芭蕾、打武术,行业惊叹于它的“像人”。
但真正决定它能否“成为人”,不是动作的优美,而是驱动这些动作的底层力量——电机系统。
宇树科技最新发布的H2人形机器人,将自由度提升至31
个,再次刷新国产人形机器人的技术高度。31 个自由度意味着31个可独立控制的运动单元,几乎覆盖了人类上肢与躯干的全部运动能力。这样的系统,已不再是简单的机械臂组合,而是一个高度仿生、高度协同的动态机体。
而支撑这一切,是隐藏在关节深处的电机。它们不显于外,却决定着人形机器人每一次抬手、转身、出拳是否精准、流畅、可靠。
从当前人形机器人行业的技术演进路径来看,其人形机器人驱动系统通常由两类较为核心的电机相互协同:空心杯电机用于精细操控,无框力矩电机承担主动力输出。这两类电机,已成为高自由度人形机器人的“标准动力单元”。
那么,它们是如何在高密度的自由度系统中各司其职?又为何对装配精度和制造一致性提出了前所未有的要求?实现“丝滑动作”的背后,有怎样的挑战?
空心杯电机:掌控指尖的灵巧
这类电机以其极低的转动惯量、快速的响应速度和无齿槽效应特点,在需要高频启停、精细力控的场景中占据主导地位。在人形机器人中,它通常被用于手指、手腕、颈部或眼球等对灵巧性要求高的部位。
以H2为例,其能够完成复杂的芭蕾手势与武术指法,背后很可能因多个微型空心杯电机在精准发力,每一个手指关节的微小屈伸,都依赖于电机的高动态响应能力。正因其体积小巧、推力线性度高,才能实现“指尖可控”的细腻操作。
无框力矩电机:主关节的驱动力
它具备高扭矩密度、结构紧凑、可直驱集成的优势,广泛应用于肩、髋、膝、腰部等承担大负载的主关节。在H2身上,无论是大幅度的踢腿、旋转,还是腰部的柔性扭转,都需要无框力矩电机提供持续而平稳的动力输出。
由于无需减速器,无框力矩电机减少了传动间隙,提升了系统的动态响应与反向力控,使得动作更加顺滑自然。
由此可见,在高自由度的人形机器人中,空心杯电机与无框力矩电机往往形成互补:前者负责精细操控,后者承担主动力输出,二者协同构建一个兼具灵活性与力量感的驱动体系。而这种复杂系统的可靠运行,前提是对每一台电机的性能一致性与装配精度进行严格把控。
这也正是制造环节的关键所在。当自由度从20多个跃升至31 个,意味着电机数量显著增加,系统耦合度更高,对硬件一致性的要求不再是“可用即用”,而是“毫厘必究”。再先进的控制算法,也无法完全补偿因绕线偏差、磁钢偏移或压装误差带来的性能差异。
高自由度人形机器人的真正挑战,从不在“能不能动”,而在于“能不能稳定地重复每一个动作”。
当系统集成31个自由度,任何微小的电机性能偏差——无论是绕线不均、磁路不对称,还是装配偏心——都会在运动链中被放大,最终表现为动作卡顿、抖动或能耗异常。
这已不再是单一电机的性能问题,而是一套系统级的制造可靠性工程。它不仅要求“做出一台好电机”,而是“每一台都一样好”。
这也正是电机智能装配的价值所在。
在人形机器人迈向量产的道路上,最稀缺的不是创意,而是可复制的确定性。市场所需要的,是能把样机中的惊艳,变成产线上的“万台如一”的能力。
合利士虽不造机器人,但我们知道,人形机器人每一个优雅抬手,都始于关节中那台电机;每一次精准发力,都源于装配线上毫厘不差的压装与检测。
我们专注于电机核心工艺的稳定性构建——从绕线成型到定转子集成,从在线测试到数据追溯,为人形机器人的大规模制造,提供可信赖的底层支持。
因为真正的智能,不仅体现在动作里,更蕴藏在制造的细节之中。