特斯拉人形机器人 Optimus 的驱动方案分析

特斯拉人形机器人 Optimus采用电机驱动，身体拥有 28个执行器，并且使用旋转执行器和线性执行器两种方案。

1）基于无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+交叉滚子轴承+角接触球轴承的旋转执行器；

2）基于无框力矩电机+编码器+行星滚柱丝杠+力传感器+深沟球轴承+四点接触轴承的线性执行器。通过进行共性研究减少使用驱动器的种类， 目前 Optimus 使用 6 种执行器，旋转和线性各 3 种，其中一款线性执行器可以举起 500 斤 的钢琴

身体拥有 28个执行器，14个旋转执行器+14 个线性执行器。分布如下：1）左臂+右臂： 7+7，其中肩部 3（×2）个旋转执行器，肘部 1（×2）个直线执行器，手腕 1（×2）个旋 转执行器+2（×2）个直线执行器；2）左腿+右腿：6+6，其中髋部 2（×2）个旋转执行器 +1（×2）个线性执行器，膝盖 1（×2）个线性执行器，脚踝 2（×2）个线性执行器；3） 腰部：2 个旋转执行器。

旋转执行器采用无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+交叉滚子轴承+角 接触球轴承的方案。1）无框力矩电机：使用特斯拉自主研发的永磁电机（Bespoke Permanent Magnet Machine）。2）减速器：使用谐波减速器，结构简单，减速比大，传动精度和传动 效率较高。3）位置传感器：使用两个，即双编码器，包括输入位置编码器、输出位置编码 器。4）力矩传感器：使用一个非接触式扭矩传感器。5）轴承：使用角接触轴承、交叉滚子 轴承。

人形机器人 Optimus 身体核心零部件市场空间测算：1）谐波减速器：单台机器人谐波 减速器数量为 14 个，单价从 2026 年的 1300 元下降到 2030 年 600 元，2030 年乐观/中性/ 悲观情景下市场空间分别为 168/126/67 亿元；2）行星滚柱丝杠：单台机器人行星滚柱丝杠 数量为 14 个，单价从 2026 年的 4000 元下降到 2030 年 2000 元，2030 年乐观/中性/悲观 情景下市场空间分别为 560/420/224 亿元；3）伺服电机：单台机器人伺服电机数量为 28 个， 单价从 2026 年的 500 元下降到 2030 年 300 元，2030 年乐观/中性/悲观情景下市场空间分 别为 168/126/67 亿元。