结论先行（2025-06 行业数据）：

1. 当下足式/人形机器人关节里，直流伺服电机是绝对主力——但这里的"直流伺服"已不再是早期有刷式，而是**无刷直流伺服（BLDC Servo）**的两大变种：

   • 无框力矩电机（Frameless Torque Motor）
   • 空心杯伺服电机（Coreless / Cup-Winding Servo）

2. 交流伺服（PMSM Servo）只在大负载、高转速工况（>1 kW）或外挂轴才出现；液压/直线伺服占比<5%。

一句话：“人形机器人关节≈无框力矩 BLDC 伺服 + 谐波/行星减速 + 绝对值编码器 + 驱控一体”。

一、人形机器人电机模组现状（2025）

数据来源：2025-03 幸福产业资本、2025-09 捷哥行业宇宙、Tesla Optimus 拆机报告。

二、人形机器人"直流伺服"具体分哪几类？

1. 无框力矩直流伺服（Frameless BLDC Torque Servo）

• 结构：仅定子+转子两大饼，无外壳、无轴承；用户自己压入关节壳体，形成"结构即电机"。
• 控制：三相正弦驱动（FOC），绝对值磁编/光编嵌入转轴中心，CAN-FD 或 EtherCAT 通信。
• 特点：极数 20-40，额定转速 100-400 rpm，峰值扭矩 3-15 N·m，过载 3-5 倍。
• 优点：零传动背隙、中空走线、扭矩密度 8-12 N·m/kg。
• 缺点：单价高（￥2000-6000/套）、散热难→需壳体导热或液冷。
• 代表型号：Tesla Optimus Hip-Knee、UC-RGV 关节、科尔摩根 TBM(S) 系列。

2. 空心杯直流伺服（Coreless BLDC Servo）

• 结构：线圈无铁芯绕成杯状，永磁体外转/内转；分有刷（贵金属刷）与无刷（电子换向）两类。
• 控制：有刷型 PWM 即可；无刷型需 6-MOSFET + 霍尔/磁编，位置环 8 kHz。
• 特点：外径 ⌀8-40 mm，空载转速 10 000-30 000 rpm，减速后输出 0.1-0.5 N·m。
• 优点：转动惯量极小、加速度>100 krpm/s、无齿槽效应→手指柔顺抓握。
• 缺点：有刷型寿命 500-2000 h；无刷型驱动板占体积。
• 代表型号：Maxon ECX TORQUE 16、Faulhaber 2610B、鼎智科技 ⌀20 手指模组。

3. 扁平轴向磁通直流伺服（Axial-Flux BLDC Servo）

• 结构：定子-转子-定子"三明治"排列，磁通方向平行于轴线，厚度<15 mm。
• 控制：与无框力矩相同，FOC+绝对值编码器。
• 特点：同等扭矩下轴向尺寸减半，适合腕、踝厚度受限部位。
• 优点：功率密度比径向 PMSM 高 30-40 %。
• 缺点：制造工艺复杂（绕组+软磁复合 SMC），成本高 20 %。
• 代表型号：Magnax AFPM 130、Microdrives ADR 110。

三、交流伺服与特种方案占比

• PMSM 交流伺服：只在**>1 kW 外挂轴**（桁架上下料、外部第七轴）使用，人形本体内部几乎不装。
• 直线伺服：磁悬浮直线电机用于物流穿梭车，人形关节**<1 %**。
• 液压伺服：Boston Dynamics Atlas 早期版，2025 新人形已全面转向电动。

四、一句话总结（2025）

人形机器人关节模组 =“无框力矩 BLDC 直流伺服”（大关节） +“空心杯 BLDC/有刷直流伺服”（手指） +“轴向磁通 BLDC 直流伺服”（扁平腕踝）
——全部属于直流伺服家族，交流伺服仅占边缘大功率外挂。