机器人执行器：占整机近5成成本，到底是什么？

腌制好的黑椒牛柳，这是半成品预制菜，拿回家，加热，做成熟的，就可以吃了。

这套食材里，包括切好的牛肉、洋葱 、辣椒，还有独立腌料与酱汁。

如果按照零部件、模组的语境来看待这些，牛肉、腌料、洋葱、辣椒、酱料等就有点像一个个零部件；而这份腌制好的黑椒牛柳半成品，则就有点像模组了。

换到机器人 行业，经常会听到伺服电机、传感器、减速器这些东西，那么它们和执行器又是什么关系呢？

“机器人执行器。”

机器人的执行器，就像是机器人的肌肉，用来发力的，机器人关节的转动、抓握东西这些动作，就需要靠执行器来完成。

开篇提到的伺服电机、减速器、传感器，是一个个单独零件，就像牛肉、辣椒、酱料。工厂提前把这些零件组装、调试好，打包成一整个可以直接装到机器人胳膊上的单元，这个打包好的整体，就叫执行器模组。

执行器模组，整机厂商买回来，拧上螺丝、接好线，它就能带动关节转动。

就像一份腌好的黑椒牛柳半成品，不用你自己切肉、腌肉、配调料，只需要下锅简单加工就行。

如果按照动力来源划分，机器人执行器一般可以分为电动执行器、液压执行器、气动执行器、新型柔性执行器。当然也有按照不同的运动特点，分为旋转执行器、线性执行器的。

其中，电动执行器就是现在人形机器人使用的主流；液压执行器这是靠液压发力，力量一般比较大，甚至可以承载几百斤的重东西，一般多用在重载特种机器人上；气动执行器是靠压缩空气做功的，这种一般在柔性抓取手、康复外骨骼上有时会有使用；新型柔性执行器，这个现在还多处在实验室或者样机阶段。

至于另外一种分类的旋转执行器，输出动力后旋转转动，比如用在肩膀、髋部、手腕关节这些地方；线性执行器，则是像活塞一样伸缩，输出动力后，直线推拉，一般用在膝盖、踝关节这些地方。

“即插即用。”

先看它长什么样。一个典型的人形机器人旋转关节模组，大概就是一个拳头大小、金属外壳的圆柱体。里面大致是塞了这些东西，无框力矩电机、减速器、编码器、驱动器、力矩传感器、制动器，以及轴承和外壳。

拆开来看，每一个零件都有明确分工。电机负责转，但转得很快、力气很小。减速器把电机的高速小扭矩转化成关节需要的低速大扭矩，就像汽车的变速箱挂一挡，转速降下来，力气涨上去。编码器负责数圈，告诉控制系统关节现在转到了哪个角度。力矩传感器负责感觉，告诉控制系统正在承受多大的力。驱动器则像一个指挥的存在，接收上位机的指令，协调上面所有这些零件一起工作。

所有这些零件被封在一个模组里，插上通信线和电源线就能工作。所以，这也被叫着即插即用。

特斯拉 Optimus的身体部分有28个这样的关节模组，14个旋转执行器加14个线性执行器。旋转的管肩、肘、髋这些需要转动的部位，线性的管膝、踝这些需要伸缩推拉的地方。驱动灵巧手指的，还有十多个更小的执行器。

所以，这样看，一台机器人身上，光执行器可能就有几十个了。

“为什么贵？”

贵，可能还不是贵在某一个零件上，而是贵在把一堆精密零件塞进一个比较小的空间里。

以旋转关节为例。谐波 减速器是其中最贵的单项，一个人形机器人上14个旋转关节各用一个，小批量下单价目前可能要在千元级别。无框力矩电机，28个执行器各用一个，也大概是千元级的单价。力矩传感器、编码器、驱动器，每一个都不便宜。

还有直线执行器，也算不上便宜。里面有一个关键零件叫行星滚柱丝杠，负责把电机的旋转运动变成直线推拉。这个零件加工难度很高，过去长期被少数海外企业掌握。按机构样机小批量阶段的测算，行星滚柱丝杠单个成本约8000元，单台14个，合计11.2万元，是整台机器人里价值量最大的单项零部件。

不过，不同机构对成本的拆法不一样，比例会有出入。舍弗勒的参考模型把旋转和直线执行器分别估为约25%和30%，合计超过一半，灵巧手另占约20%。麦肯锡的拆解口径认为执行器占BOM的40%到60%。数字有差异，但结论一致，那就是执行器就是整机成本的绝对大头。

“不全都是电动的。”

前面说的都是电动方案。但执行器并不只有电动这一种。

前文提到的液压执行器，用液压油传递动力，力气大，过载能力强。波士顿动力早期的Atlas机器人用的就是液压方案，能做出后空翻这种爆发力动作。但液压系统有油管、有泵、有阀，体积大、维护复杂，在需要轻量化的人形机器人上并不太适合。

还有气动执行器用压缩空气驱动，结构简单、成本低、功率重量比也不错。但空气是可压缩的，位置控制的精度不如电动方案，响应速度也偏慢。

所以，人形机器人主流的电动一体化执行器包含伺服电机，但不是所有执行器都一定带伺服电机。像老式液压关节本体，内部就没有伺服电机。

电动方案之所以成为当下人形机器人的主流，核心原因大概是在于它在精度、响应速度和体积之间找到了一个比较好的平衡点。对于一台要在家庭或工厂环境里干精细活儿的机器人来说，关节转多少度、用多大力，必须做到实时可控。这大概是液压和气动方案目前还是比较难做到的。

“写在最后。”

所以，执行器的情况，大概就是这么个情况，最后再聊一下降本，降本的路在走，但没那么快。

关节模组的成本单价在持续下探。据相关企业披露，目前关节模组成本每年保持约10%到15%的下降幅度，部分小扭矩消费级、教育类产品已经能做到千元以下。背后的推力有几个，一是把电机、减速器、编码器、驱动器高度集成在一起之后，省掉了大量连接件和装配调试成本；二是核心零部件本土化率在提升；三是量产规模在爬坡。

当然，也要看到另一面。整机厂在不断压低售价，降本压力会向上游传导。执行器既要做得更便宜，又要做得更好，这也是值得平衡和关注的。

参考资料：
新浪 网.世赛机器人项目“盲盒”开赛｜新技傍身.2026年9月24日.