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发表于 昨天 08:53 | 查看: 21| 回复: 0

最近不少同学在讨论具身智能和关节电机驱动技术,也提到机器人行业正在大量招聘硬件岗位。刚好看到一份宇树 G1 人形机器人的拆解报告,整理出来分享给大家。

宇树 G1 人形机器人以 1.32m 身高、35kg 整机重量为基础形态,围绕不同用户需求打造了梯度化产品矩阵,核心分为基础版与 EDU 教育开发版两大系列,价格跨度覆盖 8.5 万元至 30.9 万元(税后),精准匹配个人爱好者、科研院校、商业开发等不同客群需求。基础版作为入门级产品,税后售价 8.5 万元,整机配备 23 个自由度,膝关节最大扭矩 90N·m,单臂最大负载 2kg,质保周期 8 个月,是目前行业内同规格产品中价格门槛很低的量产机型,也是宇树实现规模化出货的核心单品。

宇树G1人形机器人拆解报告封面

人形机器人投资要点:背景、售价成本与毛利率分析、供应链梳理

机器人主要零部件拆解:关节、电源、控制、感知、线束、热管理、轻量化

投资要点总结:成本控制、轻量化、热管理、末端负载与软件壁垒

投资建议与风险提示

报告目录结构

售价、成本与毛利率分析章节页

售价、成本与毛利率分析

售价与配置

根据 IDC 最新报告,2025 年全球人形机器人出货量接近 1.8 万台,同比增长 508%,市场规模达到约 4.4 亿美元,主要应用于文娱商演、科研教育、数据采集等领域。宇树 2025 年全年出货超过 5500 台,全球人形机器人出货量第一,G1 是宇树科技核心在售产品。

根据招股说明书,宇树科技在 2025 年 Q1~Q3 销量 3551 台,营收 4.88 亿元,平均售价 16.8 万元/台,人形机器人毛利率达到 62.9%。

宇树G1核心设计图与整机参数

宇树G1售价与配置表

从配置表来看,灵巧手对价格影响很大。宇树科技 Dex3-1 力控三指灵巧手加 RGB 相机,不含触觉单手 3.6 万元,含触觉 4.1 万元,拥有 7 个自由度;强脑科技 Revo 2 五指灵巧手不含触觉单手 2 万元,含触觉 3.5 万元;因时机器人五指灵巧手主动自由度 6,关节数量 12,重量 540g,指尖被动载荷 8kg,零售价格 2.2 万元。根据宇树公告,2025 年 Q1~Q3 采购因时灵巧手 1210 只,金额 1720 万元,占灵巧手外采金额的 96%,因时机器人是宇树外购灵巧手一供。

因时、宇树、强脑灵巧手设计与参数对比

成本分析

全身关节均含限位,共 23 个自由度。具体分布为:手臂 5 DoF,即肩臂 3 个加肘部 2 个;腰部 1 DoF;腿部 6 DoF,即大腿 3 个、膝盖 1 个、小腿 2 个。BOM 成本按照「小关节×14 + 大关节×9」计算,约为 27500 元。

小关节外径约 60mm,大关节外径约 80mm。核心关节成本分析中,行星减速器分别为 300 元和 400 元,电机分别为 200 元和 300 元,编码器分别为 200 元和 300 元,结构件加辅材分别为 150 元和 200 元,驱动板分别为 150 元和 300 元。小关节合计 1000 元,大关节合计 1500 元。

核心关节成本分析与关节位置示意图

整机 BOM 成本约为 41574 元。其中大关节 13500 元,小关节 14000 元,电池 2000 元;电源控制方面 PDU 500 元、DCDC 480 元、其他 200 元;线束系统中电容缓冲 30 元、XT30 线束 90 元、线束端子 150 元;传感器方面,深度相机 Intel RealSense D435i 为 1869 元,3D 激光雷达大疆 LIVOX MID360 为 3840 元;主控板方面,瑞芯微 3588 为 380 元,内存 8G 为 75 元,存储 64G 为 60 元,其他 900 元;结构件 2000 元、外壳 500 元、其余 1000 元。

整机BOM成本明细表

毛利率分析

假设加工相关费用为 3000 元,基础版营业成本为 3.73 万元,预估毛利率约为 40.7%。EDU 标准版是基础版的配置升级,包括 100TOPS 算力扩展坞、膝关节扭矩升级至 120N·m、手臂负载升级至 3kg,预估升级成本不超过 1 万元,预估毛利率约 63.5%。EDU 进阶版则继续增加腰腹部自由度和单臂自由度,预估升级费用不超过 0.7 万元,预估毛利率约 66.7%。G1 Edu 旗舰版 C 在进阶版基础上加装因时五指灵巧手,预估毛利率约 64.8%。

宇树披露的 2025 年前三季度人形机器人综合毛利率为 62.9%,平均售价 16.8 万元。

宇树不同版本毛利率预估表

供应链梳理

供应链梳理章节页

宇树科技零件多为自研,拆解过程中部分零件发现供应商 logo。

电机明确表示为宇树自研,拆解过程未发现供应商 logo。减速器拆解过程未发现供应商 logo,美湖股份曾公开表示为宇树科技配套的减速器关节模组零部件已按要求正常量产交付。交叉滚子轴承拆解过程中明确为洛阳佰纳供应。深度相机为英特尔供应,型号为 Intel RealSense D435i。3D 激光雷达为大疆供应,型号为 LIVOX MID360。主控芯片为瑞芯微,型号为 3588。内存为佰维 8G,存储为江波龙 64G。灵巧手由因时机器人、强脑科技、睿尔曼供应。

宇树G1供应链梳理表与供应商信息

机器人主要零部件拆解

机器人拆解分析章节页

整体拆解图

躯干模块集成主控算力与电源管理单元,构建机器人的「神经中枢」。四肢关节采用「电机 - 减速器 - 编码器 - 驱动器」四合一集成模组,通过高扭矩密度伺服关节实现小体积大扭矩输出,支撑后空翻等高难度动作。整机结构采用高强度铝合金与轻量化复合材料设计,整机仅 35kg。通过自研关键零部件,成本得到有效控制,整机售价仅 8.5 万元,实现快速放量。

宇树G1机器人拆解整体图

手臂采用 5 个小关节模组设计,其中肩部 3 个、肘部 2 个,手部为塑胶材质,不可弯曲,高配版配备灵巧手。腿部采用 6 个关节模组设计,其中胯部 3 个、膝部 1 个大关节、小腿处 2 个小关节。四肢结构件采用铝合金为主,硅胶材质和钢材为辅的结构设计,保证结构强度的同时尽可能实现轻量化。

宇树G1腿部总成与手臂总成拆解图

关节系统

关节电机选用低惯量高速内转子永磁同步电机,具备更优秀的响应速度和散热表现。扭矩表现上,膝关节最大扭矩达 90N·m,其余关节扭矩依次递减。手臂最大负载能力约为 2kg。转速参数方面,为了满足大于 2m/s 的跑动速度及动态起跃等高难度动作,其内置电机本体最高转速可达 3000~5000RPM 级别,经行星减速器后,输出端能产生充沛爆发力。

宇树G1关节电机整体图

报告中的实际拆解对象是小腿处一个关节模组,直径约 60mm,高度 70mm,重量 525g,通过连杆控制机器人脚踝运动。关节均采用中空内走线设计,线束从电机中心穿过,提升了外部简洁度,也有效避免关节活动时对线束的拉扯。电机还配备双编码器,提供更准确的位置和速度反馈,以满足高精度控制需求。

小腿部小关节爆炸图

电机采用「定子绕组 + 永磁磁钢 + 一体化转子轮毂」的高集成度设计,通过紧凑化结构实现高扭矩密度、高响应速度与高定位精度平衡,适配机器人关节对「小体积、大扭矩、高动态」的要求,是机器人实现灵活运动、复杂地形适应的核心动力源。

小关节电机定子、转子与磁钢座拆解图

减速器采用二级行星减速机构。其中一级减速机构太阳轮齿数为 18,行星轮 14 齿,外齿圈 60 齿;二级减速器太阳轮 16 齿,行星轮 20 齿,外齿圈 60 齿,总减速比约 20.58。

小关节二级行星减速器拆解图

薄壁交叉滚子轴承是关节拆解过程中发现的唯一有供应商 logo 的零件,供应商为洛阳佰纳,规格为 CRBT355A 10E4J3。CRB355A 代表交叉滚子轴承超薄型,内径 35mm,超薄截面 5mm,保持架为标准型。10E4J3 代表精度 10 级,内部游隙等级为 4 组,保持架类型 J3。

小关节薄壁交叉滚子轴承实物与规格

控制板方面,圆形 PCB 是宇树机器人关节电机的驱动控制板,为宇树自研的低惯量高速内转子永磁同步电机提供驱动支持,采用永磁同步电机矢量控制技术,通过功率器件、控制芯片等核心部件,配合双编码器,实现精准的位置、速度反馈与控制,为 G1 等机型的关节提供扭矩输出。该控制板还做了明显的防逆向设计,所有芯片信息均被隐藏,增加友商仿制难度。

小关节驱动板拆解图

电源系统

G1 配备快拆式 13 串锂电池,额定电压 46.8V,容量 9000mAh,电量 0.42kWh,重量约 2.5kg,续航时间约 1~2h,配套充电器规格为 54V 5A。

宇树G1电池及电池仓

控制系统

控制器位于机器人后背,表面局部覆盖散热翅板并采用风冷散热设计。控制板后背有三层保护:机器人后背外壳、缓冲泡沫、内层塑料保护层。

宇树G1主控板位置图

主控芯片为瑞芯微 RK3588S,采用 8nm 工艺,内置 8 核 CPU,包括 4 个 Cortex-A76 和 4 个 Cortex-A55,GPU 为 Mali G610MC4,NPU 提供 6TOPS 算力。内存为两颗佰维 BMW2CX32H2A-32G-X,合计 8GB。存储为一颗江波龙 FORESEE FEMDNN064G-58AAA,64GB。除了主控、内存、存储芯片外,其余芯片信息同样被隐藏,防逆向设计非常明显。

宇树G1主控板正面与背面

EDU 版与低配版的主控板差异在于,EDU 版额外搭载一块 NVIDIA Jetson Orin NX,可提供 100TOPS 边缘 AI 算力。Jetson Orin NX 采用 Arm Cortex-A78AE CPU,8 核 8 线程,最大睿频 2GHz,显存和内存均为 16G,缓存为 2MB L2 + 4MB L3,GPU 为搭载 32 个 Tensor Core 的 1024 NVIDIA Ampere 架构 GPU。

EDU版本NVIDIA Jetson Orin NX芯片参数与主控板差异

遥控器支持 100 米以上传输距离,蓝牙连接,4.5 小时续航,可拉伸放置手机作为监控屏。

宇树G1遥控器

感知系统

宇树 G1 人形机器人头部搭载 LIVOX-MID360 3D 激光雷达与 Intel RealSense D435i 深度相机的双感知组合。

宇树G1头部传感器配置

大疆 MID360 激光雷达可实现水平 360°、垂直最大 59° 的全向覆盖,输出高精度点云数据,支撑实时 SLAM 建图、远距离障碍物检测与环境三维重构。其测距范围在 100klx 光照下为 40m@10% 反射率、70m@60% 反射率,近处盲区不超过 10cm,FOV 为 360°×59°,点云输出为 200000 点/秒,防护级别 IP67,功率 7W。

大疆MID360激光雷达安装图与参数

英特尔 D435i 深度相机提供高帧率彩色与深度视觉信息,补全近距离细节感知与视觉定位能力。二者视场互补,共同构建机器人的「环境感知中枢」,为自主导航、动态避障、人机交互与具身智能任务提供核心硬件支撑。D435i 深度图像分辨率为 1280×720@30fps 或 848×480@90fps,深度视场角为 86°×57°,采用全局快门,内置 IMU。

英特尔D435i深度相机安装图与参数

G1 还搭载准线性四阵列麦克风与峰值 5W 扬声器,协同构建机器人的听觉与发声交互中枢,为自然语言对话、声控指令执行、人机交互场景提供硬件支撑,同时支持二次开发适配多模态 AI 交互需求。

四麦克风阵列与5W扬声器拆解

系统架构上可大致分为感知层、决策层和执行层。感知层中,激光雷达和深度相机实时采集环境三维点云与深度图像,为保证高带宽和低延迟,这些视觉数据不走 CAN 总线,而是通过独立高速串口或 USB 直接传至主控板。决策层中,RK3588 或 Orin NX 运行深度强化学习算法及宇树的 RobotWorld Model,执行复杂步态规划、平衡计算与避障决策。执行层中,主控计算出目标关节角度与扭矩后,通过 CAN 高低线以菊花链形式高频下发至各肢体关节,各电机驱动板基于双编码器闭环反馈,完成毫秒级精准控制动作。

宇树G1感知决策执行系统架构

线束设计

电机线束布局将动力线缆、信号线束全部集成在关节轴内部的中空通道,单只手臂或腿部的电机以串联形式相连,完全规避外部走线的磨损、缠绕与干涉风险,保障多自由度关节全范围灵活运动,同时提升整机结构紧凑性与可靠性。

关节表面线束与关节间线束连接示意图

接口与连接线束方面,以躯干主控板为核心,关节采用标准化 CAN 总线与 XT30 电源接口,实现全身各关节信号布线,配合关节中空走线设计,兼顾高可靠性、可维护性与结构紧凑性。

电源线与信号线连接方式

头部线束部分搭载独立 MCU 控制板,通过高速差分信号传输线实现激光雷达、深度相机等感知模块与躯干主控系统的低延迟、高可靠数据交互,保障多传感器信息实时同步与精准传输。

宇树G1头部线束连接

末端电容缓冲方面,G1 在手臂、腿部末端关节供电端设计了分布式电容缓冲网络,可有效抑制高动态运动引发的电压尖峰,保障末端部件供电稳定可靠。

线束电容缓冲结构

热管理

主控板散热设计方面,基础版主板 SoC 依靠大面积铝制散热片加风扇进行被动散热;EDU 版本主控板则添加了 VC 均热板。

G1基础版与EDU版主控散热对比

膝关节散热采用铜质均热片与结构一体化散热设计,通过高导热铜带将关节模组热量快速导出至机身结构件,实现被动散热。

膝部关节VC均热板散热方案

腰部关节模组内置小型离心风机,通过主动风冷散热带走电机与驱动电路的工作热量,保障高负载、高动态运动下关节的持续稳定运行。

腰关节主动式抽风散热风扇

温控模块方面,机器人内部设置了严密的温度监测网络。主控 SoC 和电池 BMS 内部均自带 NTC 热敏电阻,实时监控整机核心温度以防范热失控。当高负载关节持续运行导致电机内部或驱动板温度越过安全阈值时,系统会主动触发 Thermal Derating 降额限流保护策略,并联动风扇全速运转或依靠 VC 均热板快速散出积热,确保电机磁钢不退磁、主板不烧毁。

温控与降额限流保护策略说明

轻量化

小腿处小关节质量为 525g。其中电机 137.2g,考虑到电机技术已经成熟,优化空间小;减速器 155.2g,技术成熟,优化空间小;控制板 12.8g,基本没有减重空间;外壳 79.3g,材质为铝,换成镁铝合金可减重 30%;端盖 23.7g,材质为铝,换成镁铝合金可减重 30%;输出轴法兰 50.8g,材质为钢,与小腿连杆连接,需要承受跑跳、急停、空翻等高动态冲击载荷,换成钛合金可减重 35%。

综合来看,外壳和端盖换成镁合金,输出轴法兰换成钛合金,可减重 48.7g,占关节总质量 9%,后续减重空间有限。单个小关节质量 525g,大关节质量 1100g。全身 14 个小关节、9 个大关节,总共 17250g,质量占比 49%。

小关节核心零件质量及材质分析

躯干采用全塑料件大幅减重。工程塑料与硅胶材质外壳不仅进一步压低整机重量,还提供柔性缓冲,有效抵抗跌落与常见物理碰撞冲击。四肢核心承力部件,如大腿、小腿的铝合金连杆,运用了大量菱形镂空与拓扑优化设计。高强度铝合金骨架在降低重量的同时,保证应对高扭矩输出时的结构刚度。

四肢菱形镂空设计与躯干工程塑料外壳

小腿连杆是身体中唯一采用钢材质的结构件,其余结构件都是铝材质,可大幅降低整机惯量,在可靠性、轻量化与成本间实现平衡。小腿作为下肢末端核心承重结构,需承受跑跳等高动态冲击,钢材的高刚度、高抗疲劳性可保障结构稳定与定位精度。

小腿连杆实物与关节结构示意图

总结

总结章节页

优秀的成本控制能力

从盈利端看,宇树人形机器人毛利率始终维持在极高水平:2023 年高达 87.7%,2024 年为 68.4%,2025 年前三季度虽随量产规模扩大略有回落,但仍保持 62.9%。从收入端看,人形机器人业务实现爆发式增长:2023 年营收仅 0.03 亿元,2024 年攀升至 1.07 亿元,2025 年前三季度进一步增至 5.95 亿元。宇树科技凭借核心零部件全栈自研、产业链垂直整合能力,叠加规模化量产与精益供应链管理,构建了行业领先的成本控制体系。

宇树人形机器人毛利率与收入变化

G1 的高毛利率和 R1 的超低售价都证明了宇树优秀的成本控制能力。宇树 Unitree R1 是 2025 年 7 月发布的消费级双足人形机器人,售价仅 2.99 万元起,整机重量约 25kg,站立高度 1.23 米,配备 20~40 个关节。R1 能以远低于行业同类产品的价格推向市场,核心源于宇树全栈自研技术体系与极致成本控制能力。从关节能耗、减速器到核心算法均实现自主研发,叠加模块化设计、规模化量产与供应链精益管理,大幅摊薄单位制造成本。

宇树新款机器人R1示意图与售价对比

优秀的轻量化设计

G1 拥有优秀的轻量化设计,质量仅 35kg。关节模组采用「电机 - 减速器 - 编码器 - 驱动板」高度集成加中空轴走线,取消冗余壳体与外挂结构,大幅缩减体积与重量。非承重结构件、包覆件大量采用塑料加铝合金材质,在保证刚性与散热的前提下进一步减重。承重结构件以轻量化铝合金为主,仅在小腿连杆等关键受力点少量用钢。R1 整机控制在约 27~29kg,G1 约 35kg,关节惯量低、响应更快,既支撑高动态运动,又实现了极致轻量化与工程化平衡。

宇树G1侧视图

保守的热管理设计

G1 的热管理设计相对保守。连续工作时长仅约 1~2 小时,高负载工况下关节电机易出现温升过热,需停机降温才能恢复运行。电池有效续航也仅 1~2 小时,与电机有效工作时长基本持平。这反映出其热管理设计偏向保守克制,在轻量化、成本控制与散热能力之间优先选择了轻量化与低成本路线,符合宇树 G1 商演租赁、科研教育市场的定位。

腰部散热风扇与膝部散热管

有限的末端负载能力

宇树 G1 自重 35kg,但单臂/单手最大负载仅 2kg,末端负载能力有限,限制了工业实用性。部分高自由度灵巧手自重超过 1kg,例如 Linker Hand L30,拥有 21 个自由度,单手自重 1.2kg,最大负载 20kg。

灵心巧手Linker Hand L30参数与实物

工业人形亟需直线关节方案

从 G1 仅约 2kg 的有限末端负载能力可以看出,在人形机器人本体架构下,纯旋转关节方案存在明显性能瓶颈,而直线关节将成为人形机器人走向工业场景的必备核心部件。不同于传统工业机械臂可依靠大体积、大惯量旋转关节实现重载,人形机器人受限于人形构型、轻量化与整机自重约束,传统旋转关节在扭矩密度、刚性、热管理及持续出力能力上难以满足工业级负载需求。

直线关节凭借更高推力密度、更好刚性与静态自锁特性,能在不显著增加自重的前提下大幅提升末端负载与作业稳定性,更贴合人形机器人结构特点与工业场景连续重载要求,也因此成为人形机器人真正实现工业化落地的关键技术方向。

行星滚柱丝杠直线关节剖面示意图

硬件无壁垒,软件定胜负

硬件层面,G1 核心硬件均为行业内可采购、可量产的成熟器件,单一硬件本身并不具备极高技术壁垒。软件层面,宇树凭借自研顶尖运控算法,实现了远超行业平均水平的高动态运动性能、稳定行走与复杂场景适配能力,充分印证其在软件算法层面的核心竞争力,以及「以算法赋能硬件、用极致优化实现降本增效」的差异化技术路线。

宇树机器人春晚表演图

拆解之后,对宇树机器人的设计思路会有更清晰认知:所有设计目标是在 1~2 小时内稳定完成有爆发力的高动态运控。基于此设计了低重心、低身高、低负载框架,电池和热管理都仅支持 1~2 小时。选择低惯量高速永磁同步电机配合低成本、高耐冲击的二级行星减速器方案,保证低成本、高爆发力、高耐冲击性,支持整机完成各种高难度复杂动作,同时保持性价比并设计丰富 SKU,满足不同客户需求。

G1 精准卡位商业租赁和教育科研市场,获得了巨大商业成功,但其设计并不契合高负载、高精度、连续作业的工业场景需求,预期宇树后续会有其他型号填补这块市场。机器人轻量化难度很大,G1 仅 35kg,已经是市场上比较轻的机器人,但实际搬运中依然吃力。这是建立在优秀轻量化设计、手臂负重 2kg、身高 1.32m 的基础上。关节模组占 G1 质量的 49%,后续继续减重难度大。预计未来全尺寸双足工业人形机器人将普遍达到 50~60kg,关节内的轻量化非常重要,依赖新材料开发。

直线关节是未来工业人形更优解。受限于人形构型、轻量化与整机自重约束,传统旋转关节在扭矩密度、刚性、热管理及持续出力能力上难以满足工业级负载需求,直线关节是更优解。运控则是宇树的核心壁垒之一。G1 核心硬件均为行业可采购、可量产的成熟器件,单一硬件本身并不具备较高技术壁垒。宇树凭借自研顶尖运控算法,实现了远超行业平均水平的高动态运动性能。

拆解机器人后感想总结

风险方面仍需关注:人形机器人产业化不及预期、技术路线不确定、行业竞争加剧、商业化落地不及预期、技术进步不及预期等。

风险提示

整体来看,这份拆解报告最有价值的判断是:机器人硬件本身多来自成熟供应链,真正拉开差距的关键依然是运控算法与系统工程能力。对于关注机器人硬件开发、关节电机驱动以及具身智能技术落地的工程师来说,宇树 G1 提供了一个很好的技术拆解样本。




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