1 节理构造与分布
（1）人体关节分布
自前特斯拉的机器人实现了28个自由度，相当于人体功能的1/10左右。
这28个自由度主要分布在上半身和下半身，上半身包括肩部（6个自由度）、肘部（4个自由度）、腕部（2个自由度）和腰部（2个自由度）。
下半身包括脊髓关节（2 个自由度）、大腿（2 个自由度）、膝盖（2 个自由度）、小腿（2 个自由度）和脚踝（2 个自由度）。
（2）接头类型和强度
这28个自由度可分为旋转关节和线性关节。旋转关节有14个，根据旋转强度大小又可分为三类，最小旋转关节强度为20Nm，用于手臂；110Nm用于腰部、脊髓、肩部等；180Nm用于腰部和臀部。线性关节有14个，根据强度大小可分为直线关节和圆锥关节，最小直线关节强度为500Nm，用于腕部；3900Nm用于小腿；8000Nm用于大腿和膝盖。
2. 人形机器人关节中的电机
关节采用的电机主要为伺服电机，而非无框架电机。无框架电机的优势在于减轻重量，并去除多余部件，从而实现更大的扭矩。编码器是电机闭环控制的关键，目前国内外在编码器精度方面尚有差距。传感器方面，力传感器需要精确感知末端的力，而位置传感器则需要精确感知机器人在三维空间中的位置。
3.减速器在仿人机器人关节中的应用
由于之前主要采用谐波减速器，由软轮和钢轮之间传动构成。谐波减速器效率高，但价格昂贵。未来可能会出现行星减速器取代谐波减速器的趋势，因为行星减速器价格相对便宜，但减速比相对较小。根据实际需求，可能会有一部分采用行星减速器。
人形机器人关节的竞争主要集中在减速器、电机和滚珠丝杠上。轴承方面，国内外企业的差距主要体现在精度和寿命上。减速器方面，行星减速器价格便宜但减速度较慢，而滚珠丝杠和滚柱丝杠更适合指关节。电机方面，国内企业在微特电机领域具备一定的竞争力。
发布时间：2025年5月19日
