特斯拉人形機器人 Optimus 的驅動方案分析

特斯拉人形機器人 Optimus采用電機驅動，身體擁有 28個執(zhí)行器，并且使用旋轉執(zhí)行器和線性執(zhí)行器兩種方案。

1）基于無框力矩電機+諧波減速器+力矩傳感器+雙編碼器+交叉滾子軸承+角接觸球軸承的旋轉執(zhí)行器；

2）基于無框力矩電機+編碼器+行星滾柱絲杠+力傳感器+深溝球軸承+四點接觸軸承的線性執(zhí)行器。通過進行共性研究減少使用驅動器的種類， 目前 Optimus 使用 6 種執(zhí)行器，旋轉和線性各 3 種，其中一款線性執(zhí)行器可以舉起 500 斤 的鋼琴

身體擁有 28個執(zhí)行器，14個旋轉執(zhí)行器+14 個線性執(zhí)行器。分布如下：1）左臂+右臂： 7+7，其中肩部 3（×2）個旋轉執(zhí)行器，肘部 1（×2）個直線執(zhí)行器，手腕 1（×2）個旋 轉執(zhí)行器+2（×2）個直線執(zhí)行器；2）左腿+右腿：6+6，其中髖部 2（×2）個旋轉執(zhí)行器 +1（×2）個線性執(zhí)行器，膝蓋 1（×2）個線性執(zhí)行器，腳踝 2（×2）個線性執(zhí)行器；3） 腰部：2 個旋轉執(zhí)行器。

旋轉執(zhí)行器采用無框力矩電機+諧波減速器+力矩傳感器+雙編碼器+交叉滾子軸承+角 接觸球軸承的方案。1）無框力矩電機：使用特斯拉自主研發(fā)的永磁電機（Bespoke Permanent Magnet Machine）。2）減速器：使用諧波減速器，結構簡單，減速比大，傳動精度和傳動 效率較高。3）位置傳感器：使用兩個，即雙編碼器，包括輸入位置編碼器、輸出位置編碼 器。4）力矩傳感器：使用一個非接觸式扭矩傳感器。5）軸承：使用角接觸軸承、交叉滾子 軸承。

人形機器人 Optimus 身體核心零部件市場空間測算：1）諧波減速器：單臺機器人諧波 減速器數(shù)量為 14 個，單價從 2026 年的 1300 元下降到 2030 年 600 元，2030 年樂觀/中性/ 悲觀情景下市場空間分別為 168/126/67 億元；2）行星滾柱絲杠：單臺機器人行星滾柱絲杠 數(shù)量為 14 個，單價從 2026 年的 4000 元下降到 2030 年 2000 元，2030 年樂觀/中性/悲觀 情景下市場空間分別為 560/420/224 億元；3）伺服電機：單臺機器人伺服電機數(shù)量為 28 個， 單價從 2026 年的 500 元下降到 2030 年 300 元，2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分 別為 168/126/67 億元。