近日，半导体大厂三星电子着手制定人形机器人发展战略，将在10月举办的“三星科技日”上推出一款运用人形机器人技术的医疗机器人。将公司的下一个发展破题点押注在机器人赛道上，高度重视并全力拓展机器人业务。
前有波士顿动力、本田等一众老玩家，后有特斯拉、三星等“新星”，人形机器人浪潮席卷之下，谁能脱颖而出？
一，机器人行业格局
从当下行业格局来看，电动车企特斯拉以Optimus“擎天柱”引领人形机器人浪潮，科技大厂如OpenAI、微软、谷歌等纷纷入局，推动大模型与机器人的结合。除车企、科技大厂外，纯机器人厂商达闼、优必选也在持续推动人形机器人的研发。
价格层面，目前人形机器人的成本仍处于高位，如ASIMO和Atlas成本在200万美元水平；WalkerX、CyberOne、Ameca等成本在10万美元的水平。展望远期，特斯拉CEO马斯克表示，人形机器人擎天柱的量产成本预计不到2万美元。
二，机器人三大核心关节硬件
剖析人形机器人的成本，则需要拆分到各个零部件来看。
机器人硬件部分三大核心关节硬件在于旋转关节、线性关节、手部关节。
旋转关节：采用旋转式驱动器，主要由电机+谐波减速器+位置传感器+力矩传感器构成。
线性关节：采用线性驱动器，主要由无框力矩电机/步进电机+行星滚柱丝杠/滚珠丝杠+力矩传感器+编码器+轴承组成。
手部关节：由空心杯电机+螺纹丝杠+精密行星齿轮箱+编码器。
以特斯拉的Optimus“擎天柱”为例，特斯拉人形机器人主要包括躯干、四肢和手部等结构。特斯拉人形机器人的躯干中集成了电池包模组，且机器人的“大脑”同样位于躯干中；四肢部分主要为28个执行器，分为直线和旋转两类；手部则是采用6个执行器，拥有11个自由度（单手）。
执行器布置方案包括14个直线执行器和14个旋转执行器，分别分布在肩部（3个旋转）两个、大臂（1个直线）两个、小臂（2个直线+1个旋转）两个、腰部（2个旋转）、髋部（2个旋转）两个、大腿（2个直线）两个和小腿（2个直线）两个。
具体零部件有：
旋转执行器方案：电机+谐波减速器+双编码器（位置传感器）+扭矩传感器+轴承；
直线执行器方案：电机+行星滚柱丝杠+编码器（位置传感器）+力传感器+轴承；
三，人形机器人感知、执行系统拆分
以特斯拉Optimus为例，人形机器人感知、执行系统主要部件价值量分布情况：
（1）无框力矩电机：用于身体关节处，约需28台，假设均价1500元/台，单机价值量约4.2万元，占比21%。
（2）空心杯电机：用于手部关节处，约需12台，假设均价700元/台，单机价值量约8400元，占比4%。
（3）行星滚柱丝杠：用于身体关节的线性执行器处，约需14个，假设均价2000元/个，单机价值量约2.8万元，占比14%。
（4）减速器：用于身体关节、手部关节处，约需14个谐波减速器、12个行星减速器，单机价值量约3.4万元，占比17%。
（5）力矩传感器：用于身体关节、手部关节处，约需40个，假设单价800元/个，单机价值量约3.2万元，占比16%。
特斯拉Optimus躯干及手部情况：
躯干与手部是人形机器人主要的活动关节，从特斯拉的Optimus机器人硬件来看，躯干有28个驱动器：分为旋转关节14个执行器和线性关节14个执行器，另外手部有12个驱动器。
旋转关节：采用旋转式驱动器，由电机+谐波减速器+力矩传感器+位置传感器+交叉滚子轴承+向心止推滚珠轴承构成。
线性关节：采用线性驱动器，由电机+滚珠/行星滚珠丝杠+力矩传感器+位置传感器构成。
灵巧手：每个手有6个驱动器，由空心杯电机+螺纹丝杠+精密行星齿轮箱+编码器构成。
人形机器人的线型关节是实现机器人运动和动作控制的核心部件，包括行星滚柱丝杠、灵活传感器和智能编码器等。
行星滚柱丝杠作为一种精准传动装置，具有高精度和高刚度，已经在机器人领域得到应用；
灵活传感器可以适应不同的形状和变化，用于机器人的接触感知和力控制；
编码器作为伺服系统的反馈装置，很大程度上决定伺服系统精度。
四，A股主要涉及的公司有：
减速器环节：绿的谐波、双环传动、中大力德；
微电机环节：鸣志电器、江苏雷利、步科股份；
丝杠环节：恒立液压、秦川机床；
伺服环节：汇川技术、雷赛智能、禾川科技；
旋转/线性关节：三花智控、拓普集团。
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