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人形机器人：核心标的拆解 & 上下游产业链
行星滚柱丝杠（Planetary Roller Screw, PRS）是一种通过线接触实现旋转-直线运动转换的高精度滚动螺旋传动机构。丝杠旋转时，多个滚柱同时与丝杠外螺纹和螺母内齿圈啮合，滚柱两端的小齿轮与螺母内齿圈构成行星齿轮系统，使滚柱在绕丝杠公转的同时自转，形成“行星运动”。与滚珠丝杠的点接触不同，PRS采用多点线接触，接触面积扩大3–5倍，显著提升承载能力与刚性。
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传动原理 ① 滚柱行星运动：多个滚柱在丝杠和螺母之间进行行星运动，滚柱既自转又公转。 ② 螺旋传动：通过滚柱与丝杠、螺母之间的螺旋啮合实现运动传递。 ③ 多点接触：每个滚柱与丝杠和螺母同时接触，形成多点承载结构。
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运动关系 ① 传动比计算：螺母旋转一周，滚柱公转一周，丝杠轴向移动一个导程。 ② 速度关系：滚柱自转速度与公转速度存在固定比例关系。 ③ 位移精度：通过精密的螺旋啮合实现高精度直线运动。
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丝杠(Screw)：具有多头螺纹的主轴。
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螺母(Nut)：内壁刻有螺纹的套筒。
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行星滚柱(Planetary Rollers)：位于丝杠与螺母之间，表面刻有单头螺纹。
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内齿圈与保持架(Gear Rings & Spacers)：确保滚柱在丝杠周围均匀分布，并同步自转与公转。
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线接触：球滚珠是“点接触”，行星滚柱是“线接触”，接触面积大大增加。 -
高承载：相同尺寸下，其动载荷能力通常是球滚珠丝杠的3-5倍，寿命是其10倍以上。 -
高速度：由于没有滚珠回流路径的限制，旋转速度和加速度远超球滚珠丝杠。
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基材：通常选用 GCr15（高碳铬轴承钢） 或 9Cr18（不锈钢）。高性能版本会使用 M50 等航空级高温轴承钢。
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硬度要求：丝杠、螺母和滚柱的表面硬度通常要求达到 HRC 58-62。
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热处理：采用感应淬火或整体淬火工艺，确保表面高硬度以抗磨损，同时芯部保持足够的韧性以抗断裂。
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螺纹加工： ① 磨削 (Grinding)：这是目前主流的高精度加工方式。丝杠、螺母和细小的滚柱都需要经过高精度螺纹磨床加工。精度高但效率低，成本极高。 ② 滚压 (Rolling)：针对大批量生产，部分厂家采用滚压工艺，效率高但精度控制难度极大。利用冷加工硬化提高强度，但对模具和设备要求极高。
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同步控制：滚柱两端的齿轮必须与螺母内的内齿圈精准啮合，以防止滚柱在高速旋转时产生轴向窜动。 -
热处理校直：由于长径比大，热处理后的变形控制和精密校直是核心难点。 -
装配：滚柱的尺寸一致性要求达到微米级，否则会导致载荷分布不均。任何微小的尺寸偏差都会导致载荷分布不均，缩短寿命。
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制造复杂度：滚柱上的螺纹加工和丝杠/螺母的匹配是技术壁垒，特别是螺母内螺纹和微型滚柱螺纹的加工，对机床精度和刀具要求极高。目前良品率提升缓慢。
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同步性控制：必须保证所有滚柱在螺母内同步公转且不发生倾斜，这对保持架（定位圈）的设计和加工提出了严苛要求。
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成本昂贵：生产效率低、废品率高，导致单价通常是普通丝杠的数倍甚至十倍。
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润滑与散热：由于线接触摩擦产生的热量较大，对润滑脂的附着力和耐高温性能提出了更高要求。
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国际巨头 (垄断地位) ：
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中国领先企业 (快速追赶) ：
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反向行星滚珠丝杠(Inverted PRS)：将螺母作为主动件，丝杠作为输出件，常用于人形机器人（如 Tesla Optimus）的线性执行器，结构更紧凑。
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小型化与集成化：将电机转子直接与丝杠螺母集成，形成高度一体化的电动推杆。将丝杠与空心杯电机、行星减速器直接集成，形成一体化的线性执行器模组。
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人形机器人应用：特斯拉 Optimus 的线性执行器采用了行星滚柱丝杠，这引发了行业的爆发式关注。它被认为是人形机器人实现大推力（如腿部）的最佳方案。
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以电代液 (EHA)：在工程机械、航空作动器中，利用行星滚柱丝杠取代笨重的液压缸，实现更精准、更环保的控制。
2025年，人形机器人产业迎来爆发拐点。特斯拉Optimus量产在即，华为、宇树等企业加速技术突破，行业正从“实验室研发”向“规模化落地”跃迁为打通产业链上下游协作壁垒，艾邦机器人正式组建"人形机器人全产业链交流群"，覆盖金属材料、复合材料、传感器、电机、减速器等全硬件环节，助力企业精准对接资源、共享前沿技术！
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