直線伺服關(guān)節(jié)，是機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置，可以實(shí)現(xiàn)高精度直線運(yùn)動(dòng)控制，是人形機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的核心部件。
　　關(guān)節(jié)是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，對機(jī)器人的靈活度、承載能力等性能直接造成影響。伺服關(guān)節(jié)集成伺服系統(tǒng)，具有定位精度高、適應(yīng)負(fù)載變化等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在精密機(jī)器人制造領(lǐng)域。
　　由于使用位置、輸出特性不同，伺服關(guān)節(jié)主要包括旋轉(zhuǎn)伺服關(guān)節(jié)、直線伺服關(guān)節(jié)兩大類。直線伺服關(guān)節(jié)可以應(yīng)用在人形機(jī)器人的肘部、腕部、髖部、膝蓋、腳踝等部位，與旋轉(zhuǎn)伺服關(guān)節(jié)相比，其剛度高、耐沖擊性強(qiáng)、精度高、能量效率高，但研發(fā)制造難度大，成本高。
　　直線伺服關(guān)節(jié)主要由無框力矩電機(jī)、行星滾柱絲杠、傳感器、控制器、編碼器等組成。無框力矩電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可以嵌入到機(jī)械零部件上，特別適合關(guān)節(jié)使用，具有重量輕、體積小、扭矩密度高等優(yōu)點(diǎn)；行星滾柱絲杠可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)之間的正向或反向轉(zhuǎn)化，具有控制精度高、承載能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
　　2024年，我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模超840億元；預(yù)計(jì)2025年，我國人形機(jī)器人市場規(guī)模將超50億元。我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，市場對直線伺服關(guān)節(jié)需求旺盛，為滿足人形機(jī)器人、機(jī)械臂等領(lǐng)域應(yīng)用需求，2024年8月，我國發(fā)布的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專項(xiàng)2024年度項(xiàng)目申報(bào)指南中，將大力重比一體化直線伺服關(guān)節(jié)列入。
　　我國直線伺服關(guān)節(jié)相關(guān)研究成果正在增多。浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出缸/閥/位/力驅(qū)控一體化交叉集成創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，研發(fā)出大力重比一體化直線伺服關(guān)節(jié)，力重比超過8000 N/kg，可實(shí)現(xiàn)高精度高頻響力位混合控制；火箭院北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所基于自研的反向行星滾柱絲杠、伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制器和算法，自主研發(fā)出人形機(jī)器人直線伺服關(guān)節(jié)，精度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了G1級(jí)別。
　　從企業(yè)布局方面來看，蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技股份有限公司參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”2024年度重點(diǎn)專項(xiàng)“大力重比一體化直線伺服關(guān)節(jié)”項(xiàng)目研發(fā)；2025年4月，深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司公開了一項(xiàng)名為“直線關(guān)節(jié)伺服模組、驅(qū)動(dòng)裝置以及人形機(jī)器人”的專利。