特斯拉等5家人形机器企业用什么减速器方案？7家减速器企业哪家强

特斯拉人形机器人机器人产品迭代迅速，正给全球机器人市场带来“鲶鱼效应”，为减速器注入新的强心剂。此前部分调研报告认为，车端和人形机器人的部分零部件具一定技术相通性，供应链重合度较高，汽车领域有产品和技术储备的玩家有望实现车端向人形机器人产业的延伸。为此，双环传动作为减速器领域和汽车领域的核心企业受到了大量关注。

近日，双环传动由于拆分子公司环动科技上市，而被质疑人形机器人属性，A股市场股价大幅下滑。精密减速器作为人形机器人的核心部件，是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用，正催生精密减速器庞大增量需求。那么，除了拆分子公司上市的双环传动，还有哪些值得关注的人形机器人减速器公司？

▍减速器企业分类

在了解具体企业之前，我们先了解减速器的分类及在人形机器人中起到的作用。按应用场景的不同，人形机器人精密减速器可分为行星减速器、谐波减速器、RV减速器。

行星减速器的核心传动部件是行星齿轮组，依托纯齿轮机构运行，通过齿轮间的力矩实现减速效果。精密行星减速器具有高刚性、高精度、高传动效率、体积小、终身免维护等特点，通常应用于人形机器人的关节传动、手臂运动和步态控制等方面。

谐波减速器主要由波发生器、柔轮、钢轮、柔性轴承组成，靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。谐波减速器具有结构简单、体积小、质量小、传动比大、运动精度高等优点，可在密闭空间内传递运动，通常用于人形机器人的小臂、腕部、手部等轻负载部分，是用量最大的产品。

RV减速器包含两级传动装置，第一级是渐开线行星齿轮传动机构，包括行星直齿轮、偏心轴和中心轮等；第二级是摆线针轮行星传动机构，包括摆线轮、偏心轴、针齿轮和行星架等。第一级减速是对输入和输出齿轮进行外啮合，第二级减速是通过正齿轮驱动偏心轴，带动RV齿轮做偏心运动，从而实现转速的传递。RV减速器具有传动比范围大、传动效率高、承载能力强、运行平稳、精度高、寿命长等特点，通常应用于人形机器人的重负载位置，如机座、大臂、肩部等。

在人形机器人中，减速器能将电机的旋转运动转换成所需的速度和力矩，同时大幅减少运动中的误差，提高人形机器人的操作精度。同时，通过减速器，机器人能将电机输出的转速降低，增大输出扭矩，使人形机器人可执行更重的负载任务。减速器还用于提高人形机器人的响应速度，可快速响应控制信号，实现快速启动和停止，提高人形机器人的动态性能和灵活性。不仅如此，减速器还能减少人形机器人在高动态运动过程中的震动和冲击，提高人形机器人的运行稳定性。

▍不同减速器一体化关节应用

目前，人形机器人的设计方案还在探索期，不同人机器人厂商所采取的方案有所差异，但大多机电一体化产品都是集成谐波减速器、超扁平力矩电机、总线型驱动器、编码器、制动器、智能传感器等于一体，无框电机+双编码器+力矩传感器+谐波减速器这类方案得到越来越多的应用。

以下列出了几家主流厂商所可能采取的减速器方案。

（1）特斯拉人形：谐波+行星减速器

特斯拉Optimus 机器人的旋转执行模组主要在手臂、腿、躯干和颈部等部位，对应采用 14 个谐波减速器，主要分为 20Nm/0.55kg、110Nm/1.62kg、180Nm/2.26kg 三种。Optimus在手部采用行星齿轮箱。据华创证券测算，在特斯拉人形机器人Optimus中，谐波减速器的成本位居Top4行列，占比约为13%。

（2）智元：谐波减速器

智元机器人在2023年8月推出A1人形机器人时就采用了谐波一体关节+自研的关节电机PowerFlow，PowerFlow使用准直驱关节方案实现低齿槽转矩设计，重量仅为1.6kg，搭配10速比以内的高力矩透明度行星减速器、共钜同轴双编码器一体液冷循环散热系统，以及自研的矢量控制驱动器。智元A2在本体硬件设计方面，智元团队在机器人全身搭载了包括谐波一体关节、直线推杆、无刷行星伺服、空心杯电机等在内一共49个自由度各类的执行器，采用高可靠、轻量化、超高槽满率绕线工艺的量产自研一体化关节，最高峰值扭矩430Nm，电机扭矩密度50Nm/kg，动态性能佳，关节可靠支持长时间稳定行走。同时，智元对关节电机PowerFlow进行了迭代优化，在可靠性和稳定性方面针对量产开展了大量优化和测试。

（3）宇树：行星减速器

2024年5月13日，宇树发布了最新一代人形机器人——Unitree G1人形智能体，售价9.9万元起，拥有超大关节运动空间角度，23-43个关节自由度，力控灵巧手。G1人形机器人有G1和G1 EDU两种型号，共个43自由度、承载能力、手臂负载重量、关节运动空间等方面较优。此外，宇树自研自产G1的关节模组，共有3种类别，带双编码器的行星减速器关节模组最大瞬时扭矩140Nm。

（4）傅利叶：谐波+行星减速器

傅利叶通用人形机器人GR-1拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制，全身最多达44个自由度，最大关节峰值扭矩达230Nm，具备快速行走，敏捷避障，稳健下坡，抗冲击干扰等运动功能，内置32个全自研FSA高性能一体化执行器，内部集成电机、驱动器、减速器及编码器，最大峰值扭矩达230Nm，具备高动态响应能力，实现高难动作力度和精度的精准控制。可模拟人类不同运动方式，实现转头、扭腰、和抓取、跑步、跳跃等拟人化运动。机构预计32个执行器为头部、腰部、手臂和腿部，上半身选择使用谐波减速器，下半身髋关节则采用行星减速器。

（5）优必选：谐波减速器

优必选人形机器人主要采用谐波减速器，同时自研谐波+行星减速器一体化关节。优必选Walker具有36个高性能伺服关节，内部采用精密谐波减速器，伸展状态单臂能够实现负载1.5kg。Walker X和Walker S具有41个高性能伺服关节，分别能够达到最大转矩200Nm、300Nm，最大转速90rpm、130rpm。优必选自研的伺服驱动器内集成了高密度无框力矩电机、双位置编码器、行星/谐波减速器和高性能处理控制器，可以满足高功率密度、大扭矩输出的需求。目前支持最大扭矩≥200Nm，具有高集成度、高性价比、高同步性、高精度、低虚位、抗冲击能力强、高寿命、低噪音的优点。

▍重点上市减速器供应商一览

（1）绿的谐波

绿的谐波核心产品为谐波减速器，并围绕谐波减速器进一步集成和延伸，布局下游机电一体化产品、智能机器人等多个领域，目前延展出、机电一体化执行器及精密零部件等更加适用于人形机器人的新产品。绿的谐波在国内是第一梯队企业，其在技术上为了避开国际巨头哈默纳科在齿形设计上的专利壁垒，突破了以传统 Willis 定理为基础的渐开线齿轮设计理论，发明了全新的P型齿结构并形成差异化路线，大幅提升了谐波减速器的输出效率和承载扭矩；同时，绿的谐波的产品极具性价比，同类型产品售价一般较同行低40-50%，更适合全球人形机器人当前的降本需求。

不仅如此，前不久，绿的谐波展出了专为人形机器人设计优化的减速机、用于灵巧手的微型减速机、高刚性减速机、极致减重的轻量型减速机、高扭矩透明性(低反扭)减速机、高频响(低转动惯量)减速机等，同时联合意优机器人，发布了人形机器人专用一体化关节模组PHT系列共计有PHT14、PHT17、PHT20、PHT25四个型号，可适配于人形机器人大多数需求，该系列产品具备极致轻薄、轻巧领先、稳定强劲三大特点，充分满足了开发人形机器人首要条件。

在产能上，上市前，绿的谐波年产能约为9万台，IPO募投项目为新增50万台减速器产能，2023年已经达产， 2024年7月份，绿的谐波20亿定增项目获批，计划新增年产100万台谐波减速器和20万台机电一体化产品，以满足工业机器人、人形机器人市场需求。按照公司规划，至2027年，公司总产能将达到谐波减速器159万台、机电一体化产品20万台。同时，绿的谐波还与三花智控在墨西哥合资建厂，以规避特斯拉产业链转移风险。

（2）瑞迪智驱

瑞迪智驱深耕制动、减速器和传动三大领域，产品包括电磁制动器、谐波减速器、胀套、联轴器、同步轮等。2015年瑞迪智驱开始成立谐波减速器课题组从零研发，2019年开始送样测试，2021年实现产品量产。瑞迪智驱独创的RH齿形，具有连续多圆弧咕合曲面的特点，能适应较大弹性变形。在承受大载荷时，同时啮合的齿数大于36%，非常适用于机器人的大负载场景。

瑞迪智驱还基于可控弹性变形的原理，采用数字化技术对齿形进行参数化建模，形成一套自主知识产权的齿形自动化生成系统，同时瑞迪智驱还积极推进产线数字化，通过谐波减速机生产检测系统，在线对谐波减速机的参数和性能进行检测和记录，利用信息系统对谐波减速机零件参数进行最优配对，最终所研发生产的谐波减速机以其回差小、运动精度高、传动比大、体积小、重量轻等特点。

目前，瑞迪智驱已经对达闼机器人、上海新松机器人、敬科深圳机器人、芜湖藦卡机器人科技有限公司等形成供货，目前谐波减速器客户已超过60个。2023年销售13230套减速器产品，单价1137元/套。

（3）福德机器人（川机器人）

四川福德机器人股份有限公司成立于2012年，核心团队来自于西南科技大学，新三板挂牌企业。福德机器人成立以来就深耕机器人的核心零部件的研发与设计，先后研制成功谐波减速机、无框力矩电机、驱动器、编码器、机器人控制器以及机器视觉等核心产品和技术。福德谐波减速机采用有限元仿真分析与虚拟样机技术设计出独具特色的“RS齿形”，有多达25%~30%的齿啮合比例，能实现高的刚性与传递扭矩。结合先进的热处理工艺与摩擦学设计，精密加工与检测技术不断迭代优化，使得减速机整机性能达到新的高度，高背间隙小于10弧秒，寿命可达10000小时以上。

2024年2月7日，福德机器人全资子公司天链机器人拟在四川省绵阳市设立全资子公司四川福德精密传动有限公司（暂定），主营业务有谐波减速机及精密传动部件等。不仅如此，福德机器人子公司天链机器人还自产人形机器人，该机器人全身自由度71个，搭载谐波减速机高达41台，占减速机总量的57.7%。

（4）汉宇集团

汉宇集团2014年以60%控股深圳市同川科技有限公司，随着同川科技的快速发展，2023 年底汉宇集团持股比例降为18.89%。同川科技成立于2012年，主要产品包括谐波减速器、机器人关节、机电一体化执行器等，公司与日本、欧洲的资深专家及博士合作，技术团队覆盖了材料处理、精密结构设计、软件仿真等多个领域，并引进了大量高端专用加工设备，率先研发出先进减速器齿形——3D曲面共轭双圆弧齿廓，实现国产谐波减速器技术上的突破，有效提升谐波减速器服役寿命、传动精度、一致性、振动噪音等性能和品质，技术及产品参数全面领先，整体性能达到国际领先水平，2021年实现了大批量谐波减速机出货。

同川科技还提前布局和掌握机器人传动相关技术，针对协作机器人、人形机器人、服务机器人领域，推出系列机器人传动关节模块，进一步减少机器人关节模块的体积和重量，实现高度集成化，在机器人关节的轻量化、模块化等方向技术领先。

（5）中大力德

宁波中大力德智能传动股份有限公司始创于 1998 年，自成立以来，公司一直从事减速电机、减速器等核心零部件的生产和销售，拥有机械工业精密齿轮减速电机工程研究中心，先后完成精密行星减速器和 RV 减速器的研发和量产。公司于 2016 年开始研发谐波减速器，生产设备以进口为主，柔轮和刚轮的材料是日本进口。公司推出“精密行星减速器+伺服电机+驱动”一体机能够用于人形机器人。同时，在RV+伺服电机一体化产品发面，中大力德正继续保持研发和推广。

中大力德前不久公告称，为满足东南亚市场对减速电机、减速器等产品的日益增长需求和技术服务要求，公司拟在新加坡设立全资子公司新加坡中大力德智能传动公司，总投资额不超过3680万美元。同时，拟在泰国设立全资孙公司泰国中大力德智能传动制造公司，总投资额不超3680万美元。公司还规划在佛山中大进行大规格RV减速器的研发、生产和制造。并拟使用1.15亿元募集资金建设智能执行单元及大型RV减速器生产线项目项目达产后预计形成35.5万台智能执行单元产品、0.5万台大型RV减速器的生产能力。

目前，中大力德RV减速机目前年产量可达8万台，位居国内第三。2024年上半年中大力德行星减速器出货量约36万台；谐波减速器出货量约8300台，RV减速器出货量约21000台，下半年有望持续增长。

（6）昊志机电

广州市昊志机电股份有限公司成立于 2006 年，公司谐波减速器产品于 2019 年完成批量验证。已经形成了14至50型号的减速器，速比涵盖30-160，拥有完整的产品族谱，同时攻克了齿形设计、凸轮廓设计、齿轮表面处理等关键技术，建立了谐波减速器测试标准及检测体系，并与大族机器人、湖南沁峰机器人、广州数控、深圳众为兴等客户建立业务合作关系。

在产能上，昊志机电年产能预计15万台，同时其新建的年产30万台精密减速器项目已正式投产，将进一步提升公司在精密减速器市场的竞争力。

（7）秦川机床

秦川机床工具集团股份公司成立于 1998 年，是中国机床工具行业龙头骨干，中国精密数控机床与复杂工具研发制造基地，目前秦川机床的机器人关节减速器已有5大系列、23种规格、130种速比，是国内规格最全，系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商之一。秦川机床的RV 减速器已突破关键零件的瓶颈工序及核心工艺装备，产能 6-9 万台。目前，秦川机床减速器系列产品已实现批量生产和销售，可满足国内外用户 5KG~800KG 不同机器人及自动化应用的减速器选型需求。

2020年7月，秦川机床新建的机器人减速器数字化车间正式投入使用，在产能上，秦川工业机器人减速器项目已具备年产6万台的生产能力，能满足现阶段市场的需求，未来扩充产能还有空间。同时，秦川机床近日宣布，其新建的年产10万台精密减速器项目已正式投产，将进一步提升公司在精密减速器市场的竞争力。