人形机器人的胳膊和腿要想实现和人一样灵活伸缩、负重走路，主要靠的是线性执行器，也就是直线关节，而丝杠就是这个部件的核心。高端精密丝杠是人形机器人产业链目前最突出的卡点之一。

当前市场上的丝杠主要分为三个档次，竞争格局也非常清晰：C7级精度普通产品已经完成国产化，竞争十分激烈；C5级精度中端产品对比海外品牌已经具备一定竞争能力；而能满足高端人形机器人需求的C3级以上顶级丝杠，国产才刚起步，也是目前最需突破的环节。

三类丝杠分层竞争，人形机器人首选行星滚柱丝杠

目前，主流丝杠产品包括梯形丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠三类，性能差距较大，适配场景也大不相同。

梯形丝杠：这种丝杠结构简单，无精密配套零部件，几乎没有技术门槛，依靠普通车床就可进行量产。缺点也比较明显，其动力转化率只有24%左右，而且精度差、容易发热。

梯形丝杠赛道早已实现国产化，目前产能已经严重过剩，由于行业内卷，海外品牌在本土毫无竞争力。受限于精度和热稳定性等短板，梯形丝杠只能应用于升降平台、简易机床等简易设备。

滚珠丝杠：简单来说，滚珠丝杠就是把滑动摩擦改成了有钢珠的滚动摩擦，传动效率大大提升，可轻松超过90%，而且精度也高了很多，可以应用在数控机床、医疗影像等设备上。

但滚珠丝杠不是人形机器人大负载下肢关节的最佳方案，核心原因是其抗冲击和持续疲劳能力存在一定上限，而人形机器人在跑跳过程中产生的冲击载荷非常大，滚珠丝杠的钢珠容易出现磨损、剥落等问题，滚珠丝杠很难扛的住长期使用。值得注意的是像灵巧手这种小负载关节，高精度滚珠丝杠还是有不小的市场空间。

虽然国内目前做滚珠丝杠的企业不少，但市场大头还是被台湾和海外品牌占据，高端滚珠丝杠市场被THK、NSK等日系企业占据。本土企业由于缺少高精度螺纹磨削与热处理工艺，很难切入人形机器人供应链。目前优必选、宇树、云深处等国产人形机器人企业，大负载下肢线性关节只能临时搭载普通滚珠丝杠做整机调试，属于没有更好选择下的折中方案，并非最终量产方案。

行星滚柱丝杠：行星滚柱丝杠换掉了传统钢珠，改用多根滚柱接触受力，是目前最先进的丝杠，同样大小的体积下，其负载能力是滚珠丝杠的3~5倍，抗落地冲击能力提升一个量级，使用寿命可达滚珠丝杠的10倍以上。 

举个例子：特斯拉Optimus人形机器人整机配的14组线性关节全部搭载反向式行星滚柱丝杠，单单这个零部件，就占到了整机成本的14%左右，足见其重要性。

精密制造环节是行星滚柱丝杠核心卡点

当前国内丝杠行业现状非常明了：低端梯形丝杠完全自主，中端滚珠丝杠有一定竞争力，高端行星滚柱丝杠刚起步。

高端行星滚柱丝杠主要供货厂商以海外巨头为主：像瑞士GSA、Rollvis，瑞典伊维莱，德国力士乐，美国CMC等把握了高端订单；国内的企业如南京工艺、博特精工、五洲新春等企业正在逐步完成技术攻关，刚刚进入市场竞争行列。

行星滚柱丝杠之所以很难量产，其实主要原因不在设计图纸上，而是在于超精密加工。

行星滚柱丝杠主要加工工艺是螺纹加工，螺纹加工用的最多的是两类：

一是挤压成型，也就是锻压加工，常见的有搓丝和滚丝；

二是切掉多余金属，也就是切削加工，包括车螺纹、铣螺纹、磨螺纹。

多齿螺纹滚柱对齿形精度要求特别高，像过去我们用来控制热处理变形的工艺、高精度磨床，还有检测螺纹的仪器，大部分都要靠进口。滚珠丝杠这种线接触结构，每一根滚柱的尺寸误差、表面光滑度都要严格控制。但凡有一点偏差，在高速运转时就会抖动、发热，人形机器人关节根本用不了。

还有一点，由于过去这块市场长期被海外垄断，国内只有部分研发人员，成熟的技师几乎没有储备。虽然很多技术人员可以把单件样品做到合格，但一上批量就失控，拥有批量稳定性的技术团队，在国内屈指可数，可以说人才严重短缺。

独特产业链优势或成行星滚柱丝杠破局点

随着人形机器人逐步从样机走向规模化量产，线性执行器的成本压力会持续向上游传导，行星滚柱丝杠的国产化需求会快速爆发。

一方面，海外头部厂商产能有限、交期漫长，很难承接国内机器人产业爆发带来的增量订单；另一方面，整机厂商为了规避供应链风险，将会加大培育本土二级零部件供应商。而且我们国内人形机器人整条供应链齐全，能快速优化产品，大批量生产把价格压下来，量产能力有很大优势。

未来2-3年，随着人形机器人进入量产节奏。各大厂商比拼的重点会变成核心零件能不能大批量生产、生产工艺稳不稳定、价格能否接受。伴随着国内精密加工技术不断进步，熟练的产业工人越来越多，上下游企业配合越来越顺畅，我认为本土传动厂商将迎来良好的追赶窗口。