Optimus Gen2的28个躯干关节被清晰地划分为14个旋转关节和14个直线关节。旋转关节采用"无框力矩电机+谐波减速器+编码器+扭矩传感器"经典构型,主要用于肩、肘、髋等回转运动。直线关节采用"无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感"方案,适用于膝、踝、腕等伸缩运动。灵巧手采用12个空心杯电机驱动,配合微型减速和触觉传感,实现精细抓取。特斯拉将28个关节的执行器方案收敛至仅6款(3款旋转+3款直线),大幅简化供应链。
| 序号 | 器件 | 品牌 | 型号 | 用量 | 关键规格 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 旋转执行器(肩/肘/髋) | 特斯拉自研 | — | 14套 | 无框力矩+谐波减速+磁编码+扭矩传感 |
| 2 | 直线执行器(膝/踝/腕) | 特斯拉自研 | — | 14套 | 无框力矩+行星滚柱丝杠+力传感 |
| 3 | 灵巧手执行器 | 特斯拉自研 | — | 12套 | 空心杯电机+微型减速+触觉传感 |
| 4 | 磁编码器 | 离轴霍尔/磁阻式(推测) | — | 28颗 | 每关节1颗,离轴安装 |
| 5 | 扭矩传感器 | 应变片式六维力(推测) | — | 28颗 | 每关节1颗,毫牛米精度 |
| 6 | 电机驱动IC | Ti DRV8301替代(推测) | — | 28颗 | BLDC FOC驱动,每关节1颗 |
| 7 | 栅极驱动+MOSFET | Infineon/Ti功率级(推测) | — | 28×6颗 | 每关节6颗MOSFET组成三相桥 |
| 8 | 关节控制器MCU | STM32G4/Ti C2000(推测) | — | 14颗 | 每2关节共用1颗MCU |
特斯拉关节执行器内部芯片采用封闭供应链,咏川可在驱动IC、编码器、功率级、Flash存储等环节提供国产替代方案:
| 序号 | 原器件/需求 | 推荐品牌 | 推荐型号系列 | 推荐理由 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 电机驱动IC(替代) | EGMICRO | FOC系列 | 每关节1颗×28=28颗,无感FOC集成三相栅极驱动 |
| 2 | 磁编码器(替代) | MagnTek | 14bit离轴编码器 | 14bit分辨率,SPI/ABZ双输出,28颗/台 |
| 3 | 栅极驱动(替代) | YHWD | MOSFET三相桥 | 低Rds(on),每关节6颗,共168颗/台 |
| 4 | Flash存储(新增) | Puya | SPI NOR 8Mb | 固件+校准数据存储,28颗/台 |
| 5 | LDO供电(新增) | UTC | Buck DC-DC | 48V→3.3V关节板供电,28颗/台 |
| 6 | 连接器(替代) | CJT | 线对板 电机三相+信号 | 电机驱动+编码器信号连接,替代JST |
| 7 | 功率电感(新增) | Sunlord / TDG | 一体成型电感系列 | 低DCR/高Isat,开关电源滤波 |
Optimus Gen2的28个关节执行器中,特斯拉采用6款自研执行器(3旋转+3直线)实现全局最优。咏川在关节外围芯片环节可提供7项国产替代方案,按28个关节计算,单台机器人芯片总用量达驱动IC×28 + 编码器×28 + MOSFET×168 + Flash×28 + LDO×28 + 连接器×28,市场潜力显著。