为什么谐波机器人关节执行器和行星机器人关节执行器分别是人形机器人上下肢的理想选择？

人形机器人的机器人关节执行器选型，本质上是功能需求、性能取舍与成本控制之间的精准匹配。在当今主流方案中，谐波关节执行器通常优先用于上肢，而行星关节执行器则更受下肢青睐。这种组合并非偶然，而是基于上下肢不同运动特性得出的最优解。以 Unitree 和 UBTECH 为代表的企业所采取的差异化路径，也源于与其产品定位相关的具体考量。

上肢关节：精度与灵巧性是核心要求

上肢关节的核心需求是灵巧性和高精度，而这正是谐波执行器尤为擅长实现的。谐波执行器通过波发生器驱动柔轮产生弹性变形并实现啮合传动，可达成小于1角分的超高定位精度。其近乎零背隙的特性，使机器人能够完成抓取小物体、精密装配等细致操作。

此外，谐波执行器还具有极为紧凑和轻量化的结构。在相同减速比下，其体积明显小于行星模组，有效降低上肢质量，并优化机器人整体重心分布。

数据显示，谐波执行器具有出色的扭矩密度，仅0.84 kg的重量即可实现57.8 N·m/kg，因此非常适合肩、肘、腕等空间受限且需要高精度运动的上肢关节。不过，其局限性也同样明显：柔轮的弹性变形导致抗冲击能力相对较弱，不太适合突发性重载场景。

下肢关节：稳定性与承载能力优先

下肢关节主要承担稳定承重，因此行星执行器是更为均衡的选择。行星执行器依靠太阳轮与行星轮之间的刚性啮合传动，传动效率可高达95–97%。其抗冲击能力远超谐波模组，能够轻松承受双足行走时的地面反作用力以及机器人自身重量。

值得注意的是，即便是单级行星减速方案，也可承载数百千克负载，完全满足行走和负载搬运需求。

同样重要的是，行星执行器具备突出的性价比。单级产品的成本通常仅为几百元人民币，明显低于谐波执行器。依托成熟的国内供应链，行星执行器非常适合大规模量产。此外，下肢关节通常安装空间更充裕，不需要极致的小型化，这也自然容纳了相同减速比下相对更大的行星执行器尺寸。

例外：由产品定位驱动的差异化路径

当然，也存在一些典型例外。Unitree 和 UBTECH 采用差异化策略，主要源于其不同的产品定位。

Unitree 专注于小型、轻量化机器人。其 G1 机器人采用自研行星执行器，在紧凑体积下可输出高达140 N·m的瞬时扭矩，适用于奔跑、跳跃等高动态场景。这种方案以牺牲部分定位精度为代价，换取更强的抗冲击能力和成本优势。

相比之下，UBTECH 的 Walker S1 在所有关节上均采用谐波执行器，面向工业级高精度应用。其峰值扭矩可达250 N·m，并通过结构强化来弥补谐波传动固有的抗冲击能力不足，从而能够部署于对作业精度要求极高的场景。

这两种路径都表明，基于各自的核心应用场景，这些公司有意放弃通用配置，转而采用高度定制化的执行器方案。