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根据特斯拉AI Day示意图，特斯拉机器人包括40个自由度。- 其中有14个旋转关节、14个线性关节、12个手部关节, 旋转关节。
- 执行器分为三类，扭矩/质量分别为20Nm/0.55kg、110Nm/1.62kg、180Nm/2.26kg。具体应用部位包括肩部、大臂、小臂、腰部;
- 线性关节:执行器分为三类，出力/重量分别为500N/0.36kg、3900N/0.93kg、8000N/2.20kg;具体应用部分包括大臂、小、大腿、小腿。
- 手部关节:单只手由6个执行器构成，其中大拇指对应2个执行器，其余每个手指对应1个执行器。
图表:特斯拉人形机器人线性关节与旋转关节分布示意图图表:特斯拉人形机器人包括14个旋转关节、14个直线关节、12个手部关节图表:特斯拉人形机器人执行器分为旋转执行器(3小类)和线性执行器(3小类)2.1 特斯拉人形机器人拆解:旋转关节、直线关节、手部关节拆解- 旋转关节: 主要由“驱动器+力矩传感器+编码器+无框力矩电机+谐波减速器+轴承+机械离合器”组成，与协作机器人关节模块类似，通过输入传感器传输数据到驱动器，进而控制电机，并由谐波减速器放大输出力矩，输出传感器再作位置反馈、优化算法。
- 直线关节: 主要由“驱动器+力矩传感器+编码器+无框力矩电机+丝杠+轴承”组成，通过驱动器带动无框力矩电机旋转，再由减速元件丝杠将旋转运动转化为直线运动。
- 手部关节: 主要由“驱动器+编码器+传感器+空心杯电机+行星减速箱+蜗杆蜗轮”组成，具备自适应能力和非可逆驱动能力，可承重20磅、使用工具、精确抓取零件。
人形机器人单机成本预估及潜在供应商概览(以Tesla Bot及国内相关零件为例)图表:人形机器人成本拆解及潜在供应商概览(以Tesla Bot为例)特斯拉人形机器人BOM成本预估(以国内零件价格为例)图表:特斯拉人形机器人BOM成本预估(以国产对应零件为例）无框力矩电机: 高效率、结构紧凑、易维护，用于人形机器人线性关节和旋转关节无框力矩电机用于人形机器人线性关节和旋转关节。无框力矩电机是一种特殊类型的永磁无刷同步电机，没有轴、轴承、外壳、反馈或端盖，仅包含定子和转子两个部件，内部部件转子由带永磁体的旋转钢圆环组件构成，直接安装在机器轴上;定子是外部部件，齿轮外部环绕钢片和铜绕组，以产生紧密攀附在机器壳体内的电磁力。- 高效率: 将电机直接集成到转轴元件上，可降低整体系统惯量，进而降低电机加减速所需扭矩，使得电机的运动和稳定时间更好控制、增加系统管带宽，提高机器效率。
- 结构紧凑: 增大转矩密度，进而减少占地面积、降低重量。
- 易维护: 机械部件更少、没有易磨损或需维护的组件。
3.1 无框力矩电机:外资企业主导，国内部分企业具备竞争实力无框力矩电机在磁路和工艺设计方面有一定技术壁垒，需要在低压供电的环境下输出更大功率，当前主要应用在协作机器人关节模组，市场规模较小，国外技术较为领先。国外主要供应商包括科尔摩根、TQ Robodrive、Nidec、Parker等;。国内步科股份进度较为靠前，2016年推出的首代无框力矩电机已经可以美国外龙头，目前公司的第三代无框力矩电机产品可以对标国际领先产品，部分型号具备一定优势，此外，伟创电气、禾川科技等均有相关产品布局。灵巧手:空心杯电机--国内企业加速追赶，人形机器人新行业孕育国产化机会高端市场外资品牌优势明显，国内企业加速追赶，全球主要的空心杯电机制造商包括Maxon、Faulhaber、Potescap、Alied Motion、Nidec等,据Market Research数据，2021年全球CR3合计份额高达55.43%。我国空心杯技术发展起步较晚，可靠性和精度等方面和国外中高端品牌存在一定差距，近年来绕线机的自动化程度和绕线速度持续突破，我国空心杯电机厂商呈现加速追赶态势，鸣志电器、兆威机电、伟创电气、鼎智科技等公司较为领先，机器人降本需求下将有望逐步替代外资企业份额。![]()
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