人形机器人的结构是一个极其复杂的系统工程，融合了机械、电子、控制、传感、材料、人工智能等多个学科的技术。其核心目标是在形态和功能上尽可能地模仿人类，实现双足行走、操作物体、感知环境和交互沟通等能力。 

5个主要结构部件：分别为机械本体架构（执行系统）、感知系统、控制系统、能源与供能系统、外观与外壳等。其中，感知系统、控制系统、执行系统（本体架构部分）是人形机器人的三大核心系统，下文主要分析感知系统及执行系统。

（一）执行系统（机械本体结构的一部分）

机械本体结构是机器人的物理基础，决定了其形态、运动范围和承载能力；主要包括骨骼框架（轻量化材料）、关节与驱动系统（减速器、丝杠、电机等）、末端执行器（灵巧手与足部感知系统）三大核心模块。

（二）感知系统

赋予机器人感知自身状态和外部环境的能力。感知系统主要包括视觉系统、力觉/触觉系统、本体感知系统、听觉系统及其他传感器等。

在人形机器人感知系统中，视觉、力觉、触觉、本体感知与听觉五大子系统正由多家国内企业主导突破，逐步实现从底层芯片到系统集成、从实验室验证到量产落地的全链路国产化替代

1、视觉系统（奥比中光）

技术突破：自研 dToF芯片LS635（测距350米）与 Gemini2XL方案（零盲区感知）；实现 “芯片→光学设计→算法→系统集成”全链路自研，模组单价降低73%；全技术路线布局（结构光/iToF/LiDAR），视觉定位精度达 ±0.1°。

应用价值：供货优必选、智元、特斯拉Optimus，支撑动态避障与工业巡检；替代传统4D方案，盲区减少80%，环境建模效率提升50%。

2、力觉/触觉系统

①六维力传感器（柯力传感）

技术突破：精度 0.1%FS，串扰精度 <2% ，支持高速采样通讯；结构解耦算法打破ATI、Kistler垄断。

应用价值：通过华为、优必选、特斯拉Optimus验证，国产化率升至60%；适配手腕/脚踝力控，动态平衡误差缩减至±0.5mm。

②触觉传感（汉威科技）

技术突破：电子皮肤实现 ±0.1N级压力反馈，抓取成功率 >96%；材质识别（区分木块/金属），足底传感器优化步态稳定性。

应用价值：必选WalkerX斜坡行走过冲率从12%→3%；与中科院、小米合作开发“传感-芯片-算法”一体化方案。

3、本体感知系统（深谋科技（未上市））

技术突破：自研 SAW传感器芯片（MHz级响应），同步监测运动加速度/温湿度；仿真软件速度比COMSOL 快5倍，实现设计到量产闭环。

应用价值：嵌入关节实现高精度位姿检测，功耗降低30%；技术延伸至低空经济、脑机交互领域，工业良率提升至95%。

4、听觉系统（科大讯飞）

技术突破：极限降噪-多模态融合-端云协同三位一体架构；交互延迟 <0.5秒，唇形识别辅助降噪，嘈杂环境指令捕捉率↑30%。

应用价值：支持实时打断与插话，逼近真人对话体验；工业安全（危险指令拦截）、医疗普惠（语音问诊）场景验证；为具身智能与脑机接口提供底层技术支持。

• 国产感知系统核心价值

（1）技术自主：奥比中光全链路自研芯片打破苹果/微软垄断；深谋科技 SAW传感芯片填补国内MHz级响应空白。

（2）场景落地：柯力传感六维力传感器打入特斯拉供应链；汉威科技电子皮肤实现鸡蛋抓握等精细操作。

（3）成本颠覆：视觉模组单价↓73%（奥比中光）；六维力传感器成本仅为进口40%（柯力传感）。

从视觉到听觉，从力觉到本体感知，国产感知系统已全面覆盖人形机器人所需的高精度、高可靠性、低成本三大核心需求，不仅在性能上对标国际龙头，更在供应链安全、量产落地、场景适配方面形成体系化优势，为中国人形机器人产业的快速崛起提供了坚实底座。