机器人“小脑”，赋能人形机器人运动规划、指令传递与数据处理
思瀚产业研究院    2025-05-27

1、作为机器人核心组件，智能控制器市场不断增长

智能控制器是电子产品、设备、装置及系统中的控制单元，控制其完成特定的功能。以自动控制理论为基础，智能控制器集成了自动控制、微电子、电力电子、传感、通讯等诸多技术门类，将程序控制、信息探测、资源调度、输出执行融为一体，提高终端产品的智能化水平。智能控制器广泛应用于家用电器、汽车电子、电动工具、工业控制、信息通信、医疗健康、新能源等领域。AI 技术与人形机器人应用加速发展，智能控制器市场迎广阔前景。

随着 AI 技术的加速迭代和人形机器人应用场景的不断拓展，控制器作为人形机器人产业链的重要一环，将迎来更广阔的发展空间。根据 Frost＆Sullivan 的预测，2015-2024 年全球智能控制器市场规模从 12275 亿美元提升至 19599 亿美元，期间复合增长率达 5%，中国智能控制器市场规模从 11695 亿元提升至 38061 亿元，期间复合增长率达 14%，智能控制器行业市场的边界或将持续扩大。具体而言，智能控制器从以下三方面赋能人形机器人：

1）运动规划和控制。控制器能够对机器人的运动进行规划和控制，实现机器人操作空间坐标与关节空间坐标之间的相互转换，完成高速伺服插补运算及伺服运动控制，以保证机器人运动的精准度和响应速度。

2）动作指令发布和传递。作为机器人动作指令的发布和传递中心，控制器能够将操作者的指令传达给机器人，并确保机器人按照指令进行相应的动作。

3）数据处理和传输。控制器可以对传感器等部件传输的数据进行处理和传输，减少机器人实际运动轨迹与期望目标之间的偏差，保证机器人的运动精度。

2、 相关企业进展

（1）拓邦股份：以创新空心杯电机技术驱动人形机器人及多领域智能控制解决方案

拓邦股份成立于 1996 年，是全球领先的智能控制解决方案商。公司主要从事智能控制器的研发、生产和销售，产品主要应用于家用电器、电动工具、园林工具、开关电源、个人护理、汽车电子、工业控制和燃气控制等领域，具有较大的经营规模和较强的综合能力，主要客户包括美的、苏泊尔、TCL、九阳、奔腾、惠而浦、海尔、荣事达、小天鹅等。

公司核心竞争力在于平台化技术创新能力、伙伴式客户服务能力和体系化快速响应能力，通过构建“四电一网”（电控、电机、电池、电源和物联网平台）的综合技术体系，为工具和家电、数字能源和智能汽车、机器人三大类领域提供领先的定制化解决方案。此外，公司在人形机器人关键零部件空心杯电机领域也有布局，并已向多家人形机器人客户送样。

空心杯电机是微特电机的一种，属于直流永磁的伺服控制电机，其在结构上突破了传统电机的定转子结构形式，采用了无铁芯定/转子，这种新颖的定转子结构彻底消除了因铁芯形成涡流而造成的电能损耗。空心杯电机尺寸较小，直径不超过 40mm，主要由轴、轴承、电刷、换向器、杯形绕组（转子）、转轴、线圈、滑动轴承、外壳、磁铁（定子）等组成，根据换向方式的不同，可分为有刷空心杯电机和无刷空心杯电机，有刷电机转子无铁芯，无刷电机（又称无刷无齿槽电机）定子无铁芯。

空心杯心技术壁垒包括线圈设计、绕线工艺以及绕线设备，我国空心杯电机在可靠性和精度等方面和国外中高端品牌存在差距，近年来绕线机的自动化程度和绕线速度持续突破，空心杯电机厂商呈现加速追赶态势。空心杯电机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，技术优势明显。

人形机器人手部的手指关节需要较高的自由度，需配备体积小但能输出功率高的电机，空心杯电机正匹配此要求。2023 年中国空心杯电机市场规模为 11 亿元，据觅途咨询预测，未来受医疗以及机器人行业的拉动，中国空心杯电机市场规模将以~16%的增速稳步上涨。

目前，公司空心杯电机已应用于人形机器人、医疗机器人、工业机器人以及智能除草机器人。其中，针对于人形机器人推出的外径 8 - 16mm 各平台系列空心杯电机，可用于灵巧手，具有如下特点：

1）轻量化与高功率密度。最小直径仅为 8mm，重量轻至 3.2g，体积紧凑且拥有高功率密度（0.172W/cm³），这使得灵巧手在保持灵活轻便的同时，具备强大的动力输出，能够轻松应对各种精细操作需求，在狭小空间内也能灵活施展，实现高效作业。

2）超长寿命与可靠品质。电机寿命长达 3000 小时，有效确保了电机的稳定运行和长久耐用，大大降低了维护成本和更换频率。

3）高精度定位与稳定控制。搭载精密绝对值/增量式 1024 - 4096 编码器以及精密行星减速箱，能够实现灵巧手的高精度定位和稳定控制，满足各种高精度应用场景的需求。

4）快速响应与灵活操作等特点。具备超低转动惯量（0.025g.cm²），以及灵敏的响应性能（机械时间常数低至 1.75mS），使得灵巧手能够迅速做出反应，及时调整动作，实现快速、流畅的操作，极大地提高了工作效率和操作灵活性。

（2）和而泰：创新触感人体屏技术，引领触觉交互解决方案

和而泰成立于 2000 年，是智能控制器解决方案供应商，主营业务涉及家用电器、电动工具、汽车电子、智能化产品等领域智能控制器及终端解决方案的研发、生产、销售和智能化产品厂商平台服务。公司始终坚持“三高”（高端技术、高端产品、高端市场）经营定位和“以客户为中心”的服务理念，不断开拓新市场、新客户，主要客户包括伊莱克斯、惠而浦、小米、海尔智家、沃尔沃、比亚迪、蔚来、小鹏等。

同时，公司收购铖昌科技进入相控阵 T/R 芯片市场；投资北京源络科技，进一步拓展在人形机器人、人工智能及大模型的布局，并根据人形机器人领域的规划与需求，积极探索与该公司的合作机会。初探“触感人体屏”，开启情感触觉交互新时代。公司积极探索新技术、新工艺，基于数字拟感技术、触感人体屏技术推出“体感衣”。

“体感衣”内置密集的触感单元，使用户在穿戴时能精准感受到虚拟世界里的每一个作用于身体的触碰；实现了胸部、腹部、背部、肩部的身体大范围覆盖，触感单元的点位排布满足“2PD—触觉两点阈”理论，确保触感呈现流畅无间断。触感人体屏技术为需要触感采集或触感传递的产品开辟了新的发展方向。

结合触感人体屏与大模型技术，陪伴机器人可以通过人工皮肤传递出场景化与氛围化的抚摸、触碰等情感表达，让陪伴变得更贴心真实。理疗师可以通过搭载人体屏的设备实现远程的按摩或理疗重现，为理疗远程化、数字化带来新的契机。公司也在探索触感人体屏更多的应用场景，包括医学康复、工业制造机器人、零售机器人、教育与培训、社交娱乐、数字文旅等。

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