Optimus Gen3 预计将于11月完成原型机打造,明年初开始量产,更多细节将在11月股东大会上说明,9月特斯拉机器人有望重启,新一轮方案已在沟通中。
马斯克认为 Optimus Gen3 设计没有重大缺陷,且设计精美更适合量产。目前的时间节点:2025年原型机、2026年规划化量产、5年内目标年产100万台、5年后月产10万台。
今天重点拆解下 机器人核心零部件,包含不同梯队的重点公司。
机器人零部件概述
机器人核心零部件包括减速器、伺服系统、控制器、传感器及执行器,共同构成机器人运行的基础架构,决定了其性能、精度与可靠性。其中,减速器、伺服系统和控制器被公认为传统机器人的三大核心零部件,合计占整机成本约70%,是影响性能的关键部分。

减速器
减速器连接伺服电机与机械执行机构,主要功能是将伺服电机的高转速降低至适合关节运动的低转速,同时提升输出扭矩,满足机器人对力量和精度的需求。

通过齿轮啮合实现精密传动,减速器显著提高运动稳定性与定位精度,直接影响负载能力、重复定位精度和使用寿命。根据结构和应用场景,减速器分为RV减速器、谐波减速器和行星减速器三种类型。

RV减速器因高刚性、高精度和强承载能力,广泛用于重负载关节;谐波减速器体积小、传动比大、回程间隙小,适用于轻型或精密机器人;行星减速器结构紧凑、效率高,在人形机器人中逐渐应用。一般减速器在工业机器人总成本中占比高达30-40%,是核心零部件中成本最高的部分。

伺服系统
伺服系统是机器人的动力来源,负责将控制信号转化为精确的机械运动。主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成,伺服电机接收控制器指令,通过伺服驱动器调节电流和电压,实现速度、位置和力矩的高精度控制。编码器实时监测电机转速和位置,形成闭环控制,确保运动准确性和稳定性。

伺服系统要求快速响应、高动态性能和频繁加减速能力,是实现复杂动作和高效作业的关键。伺服系统在工业机器人成本中约占20%~25%,是第二大成本项。无框力矩电机因其高功率密度和紧凑结构,广泛应用于人形机器人关节。
控制器
控制器被视为机器人的“大脑”,负责协调和管理系统运行,决定智能化水平。它通过接收编程器、示教器或上位系统的指令,结合传感器反馈信息,进行运动规划、轨迹计算和逻辑判断,并向伺服系统发出控制信号,精确控制各关节的位置、姿态、速度和加速度。

控制器由硬件和软件构成:硬件包括处理器、FPGA、DSP等计算单元和I/O接口,软件包含操作系统、运动控制算法库和应用工艺包。主流厂商如发那科、安川、ABB和库卡普遍采用自研控制器,形成软硬件一体化生态,增强系统稳定性和兼容性。

控制器在工业机器人成本中占比约为12%~15%,技术壁垒较高,尤其底层芯片和核心算法仍依赖进口,是国内产业亟需突破的环节。
传感器
传感器是机器人实现环境感知和智能决策的“感官系统”,采集机器人自身状态和外部环境信息,包括视觉、力觉、触觉、听觉、位置、速度和加速度等参数,为控制系统提供实时反馈数据。

常见类型有激光雷达、摄像头、惯性测量单元、力矩传感器、接近传感器和触觉传感器等,广泛应用于自主导航、避障、人机协作和精细操作场景。

执行器
执行器是机器人实现具体动作的终端装置,可视为“肌肉系统”,将控制信号转化为机械运动。执行器分为线性执行器、旋转执行器和灵巧手三类,广泛应用于腕、肘、膝、踝等关节部位。

线性执行器将伺服电机的旋转运动转换为直线运动,核心部件包括无框力矩电机、行星滚柱丝杠、力矩传感器、编码器和轴承等。行星滚柱丝杠相比传统滚珠丝杠具有更高负载能力、更长寿命和更强刚度,是高端执行机构的理想选择。旋转执行器集成伺服电机、减速器和编码器,实现高精度角度控制。
灵巧手模仿人手结构,配备多个自由度和触觉传感器,完成抓取、捏持、旋转等精细操作,在服务机器人、医疗机器人和人形机器人中具有重要价值。

机器人核心零部件各司其职、协同工作:减速器降速增矩,确保动力高效传递;伺服系统提供精准动力输出;控制器统筹全局,实现智能决策与运动规划;传感器赋予环境感知能力;执行器完成最终动作执行。

这些零部件的技术水平直接决定整体性能,是推动机器人向更高精度、更强适应性和更智能化发展的关键基础。在人形机器人领域,对核心零部件的集成度、轻量化、响应速度和能效比提出更高要求,因此精密减速器、无框力矩电机、行星滚柱丝杠、高精度编码器和多模态传感器等高价值零部件成为产业链重点发展方向。

随着人形机器人产业化加速,特斯拉等龙头企业有望带动相关供应链快速成熟,推动国产替代和技术升级。

全球人形机器人市场正迎来快速发展期,尤其在零部件领域展现出巨大的增长潜力。预计到2035年,2C场景的市场规模将达到约2000亿元,而2B场景的市场规模则接近2000亿元。

(2025-7-29)
预计从2025年到2035年,中国人形机器人的新增需求将激增至1000万台以上。

(2025-7-30)
旋转执行器、线性执行器、无框力矩电机、谐波减速器、行星滚柱丝杠、梯形丝杠、空心杯电机和行星减速器等关键零部件的市场规模也将随之大幅扩张。

(2025-5-8)
2025年6月 工业机器人产量 74764 台,同比增长 37%。国内由于人口红利的逐渐消退,人力成本持续增长,机器换人趋势加速;2023 年工信部等十七部门联合印发《“机器人 ”应用行动实施方案》,明确到 2025 年,制造业机器人密度较 2020 年实现翻番。

(2025-7-29)
第一梯队(技术垄断 高市占率)
哈默纳科:全球谐波减速器龙头,占据工业机器人、半导体设备 80% 以上高端市场。
纳博特斯克:RV 减速器发明者,全球工业机器人关节市占率超 50%,特斯拉 Optimus 旋转关节主力供应商。
发那科:控制器 伺服系统一体化方案供应商,数控系统全球市占率超 40%,机器人整机配套核心厂商。
安川电机:伺服电机技术标杆,占据全球工业机器人驱动市场 30% 份额。
ABB:机器人控制器及伺服系统集成商,IRC5 控制器支持多机协同控制,覆盖汽车制造 90% 以上头部客户。
绿的谐波:国产谐波减速器绝对龙头,国内市占率超 60%,微型减速器打破日本垄断。
鸣志电器:空心杯电机技术全球前三,特斯拉Optimus手指关节主力供应商。
汇川技术:伺服系统国内市占率第一,行星滚柱丝杠适配人形机器人。
第二梯队(技术成熟 细分领域领先)
柯力传感:六维力传感器国内唯一量产商。
中大力德:精密减速器切入优必选供应链,RV减速器市占率国产第二。
台达:伺服系统市占率国内第五,布局人形机器人关节模组。
三菱电机:伺服系统市占率国内第四,覆盖半导体晶圆搬运设备。
江苏雷利:线性执行器全球第二,子公司为特斯拉送样行星滚柱丝杠。
埃斯顿:自主研制工业机器人核心部件,实现伺服系统国产化。
第三梯队(技术突破 国产替代加速)
新松:移动机器人控制器搭载英特尔NPU,AGV驱动单元适配仓储物流场景,伺服系统配套协作机器人。
雷赛智能:灵巧手解决方案 11 自由度,获优必选 Walker X 关节模组订单。
步科股份:机器人运动控制与人机交互技术,形成覆盖无框力矩电机、伺服系统、集成模组等全链条产品矩阵。
秦川机床:丝杠磨床设备国内唯一,适配人形机器人线性关节,为特斯拉供应链客户提供丝杠加工设备。
THK:直线导轨全球市占率超 60%,覆盖工业机器人直线模组应用。
昊志机电:提供机器人关节模组等核心零部件。