电机是机器人动力源泉，性能高低至关重要
电机是人形机器人动力之源
执行器（即一体化关节）是机器人实现运动的核心部件，可分为旋转式与线性式两类，其本质是将电机的旋转运动转化为连杆机构运动。电机作为执行器的核心零部件，负责电能向机械能的转化，为人形机器人的整体运动提供驱动力。以特斯拉Optimus为例，全身共配置14个线性执行器与14个旋转执行器；灵巧手同样依赖高精度电机驱动。
电机性能对人形机器人至关重要
当前主流人形机器人对电机性能要求持续提升：宇树H1膝部关节峰值扭矩达360N·m，支撑复杂动作与负重作业；其扭矩密度达189.5N·m/kg，智元灵犀X1为156.3N·m/kg——在轻量化前提下显著提升单位质量输出能力，直接影响续航与动态响应能力。
高性能关节推动规模化应用
人形机器人关节的“高性能”集中体现于动力输出与精准控制能力，核心在于仿生运动能力与工业级可靠性的融合。技术路径正经历材料革命→结构集成→控制智能→系统仿生的演进。依托3D打印、AI算法与新型材料突破，未来关节有望实现300N·m/kg扭矩密度与98%能效，加速从实验室走向商业化落地。
电机的基本原理与分类
电机是基于电磁感应原理实现能量或信号转换的电气设备，主要完成电能与机械能之间的相互转换。按功能可分为电动机、发电机、变压器和控制电机；按结构及电源类型可分为旋转电机与变压器，其中旋转电机又可细分为功率电动机、控制电动机与信号电机。
关节电机路径解析
电机旋转源于磁场与电流的相互作用
电机转子在定子磁场作用下产生周期性吸引与排斥，从而实现旋转。通过切换定子绕组电流方向，可调控磁场方向，驱动永磁转子持续转动。电动势大小由线圈匝数与磁通变化率共同决定。
功率与扭矩密度是性能突破关键
受限于本体空间，提升电机功率密度与扭矩密度，是增强整机动态性能与灵巧手抓握力的核心路径。依据D²L规则，扭矩与叠片长度成正比，与力矩臂直径平方成正比；而峰值扭矩直接决定机器人动态表现，当前功率密度不足已成为制约灵巧手末端力量的瓶颈。
轴向磁通电机：盘式结构带来性能跃升
轴向磁通电机（又称盘式电机）的磁通方向平行于电机轴线，气隙呈平面结构，转子位于定子侧面而非内部包覆。该结构使转子直径可大幅增加，在相同材料用量与转速下，扭矩输出可达传统径向磁通电机的4倍——因其扭矩与转子直径立方成正比，而径向电机仅与直径平方成正比。结合公式P = T × ω（功率=扭矩×角速度），轴向磁通电机在同等条件下具备更高功率密度与能效优势，已成为高性能驱动系统的重要发展方向。
灵巧手微型电机路径解析
灵巧手是机器人最重要的末端执行器
（报告来源：华鑫证券。本文仅供参考，不代表任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）