人形機(jī)器人編碼器是人形機(jī)器人關(guān)節(jié)的重要部件之一，是確保旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、直線關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)精度的關(guān)鍵組成部分。
　　人形機(jī)器人關(guān)節(jié)主要包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、直線關(guān)節(jié)兩大類，被廣泛應(yīng)用在人形機(jī)器人的上肢、軀干、腰部、下肢、手部的等眾多部位，產(chǎn)品通常主要由電機(jī)、減速機(jī)/滾柱絲杠、傳感器、控制器、編碼器等組成。為實(shí)現(xiàn)高精度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)，編碼器不可或缺。
　　編碼器是人形機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的反饋裝置，關(guān)節(jié)工作時(shí)，伺服電機(jī)在控制器控制下產(chǎn)生動(dòng)力，通過(guò)減速機(jī)、滾柱絲杠減速并放大扭矩或者將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)以傳遞動(dòng)力，編碼器編碼各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，將此反饋信號(hào)傳輸給控制器，基于反饋信號(hào)控制器實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制，實(shí)時(shí)糾正偏差。因此，編碼器可以影響人形機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的精度。
　　人形機(jī)器人編碼器可以采用單編碼器形式，也可以采用雙編碼器形式，雙編碼器更為常見(jiàn)。雙編碼器即輸入編碼器+輸出編碼器，輸入編碼器靠近電機(jī)端，為高速端，對(duì)電機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，輸出編碼器為低速端，記錄關(guān)節(jié)輸出位置。編碼器在精度、分辨率、穩(wěn)定性、成本等方面均有較高要求，隨著人形機(jī)器人技術(shù)不斷進(jìn)步，編碼器的精度、響應(yīng)速度等要求還在不斷提高。
　　編碼器在人形機(jī)器人中需求數(shù)量多。以特斯拉人形機(jī)器人“擎天柱（Optimus）”為例，其擁有14個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，一個(gè)關(guān)節(jié)采用2個(gè)編碼器，擁有14個(gè)直線關(guān)節(jié)，一個(gè)關(guān)節(jié)采用1個(gè)編碼器，此外還有12個(gè)空心杯關(guān)節(jié)，全身共需要54-66個(gè)編碼器。隨著技術(shù)發(fā)展，人形機(jī)器人自由度不斷提升。2024年12月，矩陣超智推出全身?yè)碛?7個(gè)自由度的人形機(jī)器人“MATRIX-1”，關(guān)節(jié)使用數(shù)量大幅提高，拉動(dòng)編碼器需求快速增長(zhǎng)。
　　在我國(guó)市場(chǎng)中，國(guó)外編碼器生產(chǎn)商主要有多摩川、海德漢等，國(guó)內(nèi)編碼器生產(chǎn)商主要有禹衡光學(xué)、宜科等。編碼器可以應(yīng)用在機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電梯、汽車、電子等眾多領(lǐng)域。近年來(lái)我國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將超50億元，為人形機(jī)器人編碼器帶來(lái)廣闊市場(chǎng)空間，其需求比例有望持續(xù)攀升。但國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人編碼器研制能力不足，龍頭企業(yè)禹衡光學(xué)開(kāi)發(fā)的編碼器尚未批量應(yīng)用于人形機(jī)器人領(lǐng)域，行業(yè)未來(lái)進(jìn)步空間大。