本文内容

直接结论
G1与H1代表了宇树两种不同的产品定位:
| 对比项目 | G1 / G1 EDU | H1 | H1-2 |
|---|---|---|---|
| 产品尺度 | 紧凑型人形机器人 | 全尺寸人形机器人 | 全尺寸增强型人形机器人 |
| 站立高度 | 1320 mm | 约1800 mm | 约1780 mm |
| 整机重量 | 约35 kg | 约47 kg | 约70 kg |
| 整机自由度 | 23 / 23–43 | 19 | 27 |
| 单腿自由度 | 6 | 5 | 6 |
| 单臂自由度 | 5 | 4,可扩展 | 7 |
| 膝关节最大扭矩 | 90 / 120 N·m | 约360 N·m | 约360 N·m |
| 主要特点 | 紧凑、可开发、灵巧手扩展 | 高速、高扭矩、全尺寸动态 | 双臂和踝关节能力更完整 |
| 典型方向 | 科研、教育、具身AI、室内操作 | 全尺寸运动、动态控制、搬运验证 | 工业操作、双臂任务、复杂全身控制 |
最重要的判断不是“哪一台参数更高”,而是:
G1优先降低体积、质量和开发门槛;H1优先提供全尺寸双足平台所需的动力、速度和冲击承载能力。
1. G1与H1不是简单的大小版本
从外观上看,G1像缩小的H1,但两者的设计边界并不相同。
G1需要在约35 kg整机内布置:
- 23至43个关节轴;
- 双编码器;
- 全关节中空走线;
- 局部风冷;
- 深度相机和3D激光雷达;
- 可快速更换电池;
- 可选计算模块、手腕和灵巧手。
这使G1的核心问题变成小空间内的功能密度。
H1则围绕约180 cm全尺寸身体和高动态运动设计。腿长增加后,关节承受的力矩、落地冲击和倾覆载荷明显上升,因此H1更强调:
- 高扭矩关节;
- 高承载输出轴承;
- 轻量化全尺寸结构;
- 快速步行和跑动稳定性;
- 大电池和快速更换;
- 跌倒、碰撞和反复冲击下的结构可靠性。
两者即使采用相似的电机、编码器和轴承技术,壳体、减速器接口、输出法兰和骨架尺寸也不能按比例直接缩放。
2. 尺寸与重量差异意味着什么
G1:1320 mm与约35 kg
G1站立尺寸为1320 × 450 × 200 mm,折叠后约690 × 450 × 300 mm。紧凑尺寸带来几个明显优势:
- 更容易运输、存放和进入实验室;
- 跌倒能量较低,安全隔离范围相对容易建立;
- 对地面承载和测试空间要求较低;
- 小型关节有利于验证算法、感知和灵巧操作;
- 但内部空间更紧张,线束、散热、装配和维修难度上升。
H1:约1800 mm与约47 kg
H1的大腿和小腿长度各约400 mm,身体尺度接近成年人。全尺寸结构使它更适合研究真实人类工作空间、步幅和设备接口,但也带来:
- 更大的重心变化;
- 更高的关节弯矩;
- 更强的落地冲击;
- 更高的制动和安全要求;
- 更严格的骨架刚度与疲劳寿命要求。
H1只有约47 kg,说明其设计同时追求高扭矩与低自重。对制造而言,这通常意味着薄壁壳体、高强铝合金、紧凑轴承布置和经过拓扑优化的骨架必须共同工作。
3. 自由度:23至43与19并不能直接比较
G1的自由度配置
G1基础版为23自由度:
- 每条腿6自由度;
- 腰部1自由度;
- 每条手臂5自由度。
G1 EDU可以通过增加腰部、手腕和灵巧手扩展至43自由度。可选Dex3-1三指灵巧手具有7个主动自由度,手腕还可增加2个自由度。
H1的自由度配置
H1基础版总计19自由度:
- 每条腿5自由度;
- 每条手臂4自由度;
- 腰部1自由度。
H1-2扩展为27自由度:
- 每条腿6自由度;
- 每条手臂7自由度;
- 增加更完整的腰部和上肢运动能力。
自由度多不等于性能一定高
自由度数量必须与以下参数一起理解:
| 参数 | 对任务的影响 |
|---|---|
| 关节运动范围 | 决定是否能蹲下、转身、交叉手臂和避障 |
| 连续与峰值扭矩 | 决定负载、加速度和抗冲击能力 |
| 速度 | 决定动作节拍和动态运动能力 |
| 回差与摩擦 | 决定定位、力控和反驱性能 |
| 末端执行器 | 决定是否能抓取、操作和感知物体 |
| 控制接口 | 决定开发者能否使用这些自由度 |
因此,G1的高自由度配置更偏向灵巧操作和具身AI开发;H1的基础自由度较少,但单关节动力和全身动态性能更强。
4. 关节扭矩:G1与H1最明显的工程差异
宇树官方参数说明,整机不同关节使用不同规格的关节电机,产品页标注的是整机中最大关节电机的扭矩。
G1
| 版本 | 最大膝关节扭矩 | 手臂最大负载 |
|---|---|---|
| G1 | 90 N·m | 约2 kg |
| G1 EDU | 120 N·m | 约3 kg |
H1
| 关节位置 | 最大扭矩 |
|---|---|
| 膝关节 | 约360 N·m |
| 髋关节 | 约220 N·m |
| 踝关节 | 约59 N·m |
| 手臂关节 | 约75 N·m |
H1-2的腿部最大扭矩仍约360 N·m,肩和肘最大扭矩约120 N·m,双自由度踝关节约75 × 2 N·m。
对制造结构的影响
扭矩从120 N·m提高到360 N·m,不是把壳体壁厚简单增加三倍。必须重新计算:
- 输出轴承的径向、轴向和倾覆载荷;
- 减速器止口和螺栓圆的载荷分配;
- 壳体局部变形对齿轮啮合和轴承预紧的影响;
- 输出法兰扭转刚度;
- 跌倒冲击和疲劳寿命;
- 电机与减速器的热路径;
- 关节重量增加对整机能耗的反作用。
这也是H1类高扭矩关节对同轴度、轴承座、端面跳动和材料一致性要求更高的原因。
5. 速度与动态能力
H1公开移动速度为3.3 m/s,并标注潜在运动能力大于5 m/s。其设计重点明显包括快速步行、跑动、跳跃和高动态平衡。
G1更强调紧凑身体的灵活运动、坐下、折叠、转体、模仿学习和强化学习。对于大多数实验室和室内操作任务,最高速度并不是首要指标,动作可控性、数据质量和开发开放性更重要。
高速双足机器人会放大以下制造误差:
- 左右腿质量差异;
- 关节摩擦和回差差异;
- 输出零位与编码器基准偏差;
- 脚踝轴线误差;
- 骨架基准间尺寸误差;
- 紧固件预紧不一致;
- 跌倒后结构的永久变形。
因此,H1类平台不仅需要单件尺寸合格,还需要左右件、批次件和总成参数的一致性。
6. 关节结构上的共同点
G1和H1官方资料都公开了以下共同结构方向:
- 低惯量高速内转子永磁同步电机;
- 工业级交叉滚子轴承作为关节输出支撑;
- 高精度、高承载的紧凑关节结构;
- 3D激光雷达与深度相机;
- 可快速更换电池;
- 持续OTA升级。
G1进一步明确公开了双编码器、全关节中空电气走线和局部风冷。
这些共同点说明宇树不是分别开发完全独立的机器人,而是在电机、编码器、轴承、控制和开发工具方面建立平台能力,再根据整机尺度选择不同的关节规格。
对供应商而言,可平台化的是工艺和质量方法,而不是所有零件尺寸:
- 轴承座同轴度控制方法可以共用;
- 中空轴加工和清洁方法可以共用;
- 输出法兰跳动检测可以共用;
- 装配预紧和终端测试逻辑可以共用;
- 但刀具、夹具、材料状态和过程参数需要按关节等级重新验证。
7. G1更适合哪些场景
G1产品定位更接近可部署的具身智能开发平台。
典型方向
- 高校与研究机构的人形机器人研究;
- 模仿学习与强化学习;
- 遥操作和数据采集;
- 视觉、语音和多模态交互;
- 灵巧手抓取与物体操作;
- 室内巡检、展示和服务验证;
- 小空间运动规划;
- 人形机器人教学与竞赛。
为什么紧凑尺寸有利于开发
开发阶段会频繁进行程序更新、跌倒保护、人工扶持、关节更换和传感器调试。较低质量可以降低:
- 试验场地成本;
- 安全防护成本;
- 搬运和维修难度;
- 跌倒造成的结构损伤;
- 单次实验的能源消耗。
但G1不等于玩具。其关节仍具有较高扭矩,使用时需要安全距离、限位、保护架和受控环境。
8. H1与H1-2更适合哪些场景
H1的价值在于提供接近成人尺度的双足动力平台。
H1适合的验证方向
- 高速双足步行与跑动;
- 复杂地形与动态平衡;
- 全尺寸人机环境适配;
- 汽车工厂和物流场景中的搬运验证;
- 大惯量全身控制;
- 高功率执行器和热管理研究;
- 跌倒、冲击和恢复策略。
H1-2增加了什么
H1-2通过7自由度手臂、双自由度踝关节和更完整的腰部能力,提高了操作工作空间和全身协同能力。它的额定单臂负载约7 kg,峰值约21 kg,适合更重的搬运和工业操作研究。
H1-2的重量也增加到约70 kg。这说明增加自由度、双臂能力、结构强度和负载并非没有代价,整机重量、安全空间和能耗都会同步提高。
9. G1类紧凑关节的制造难点
G1关节的核心挑战是小型化后的高集成密度。
| 零件或接口 | 主要CTQ |
|---|---|
| 关节壳体 | 薄壁变形、轴承座同轴度、散热和重量 |
| 中空轴 | 壁厚、同轴度、线束空间和扭转刚度 |
| 输出法兰 | 跳动、螺栓圆位置度和平面度 |
| 电机壳体 | 定子配合、轴承座和气隙一致性 |
| 编码器安装面 | 端面、中心、零位和温漂 |
| 线束通道 | 毛刺、锐边、弯曲半径和装配可达性 |
| 灵巧手接口 | 小尺寸基准、重复定位和快换一致性 |
紧凑结构中,0.1 mm的空间占用可能直接影响线束、散热或装配。因此设计评审不能只检查尺寸公差,还要检查装配顺序和维修路径。
10. H1类高扭矩关节的制造难点
H1关节更关注高载荷下的结构完整性和寿命。
| 零件或接口 | 主要CTQ |
|---|---|
| 膝关节壳体 | 高扭矩刚度、轴承跨距、疲劳和跌倒冲击 |
| 髋关节壳体 | 多轴载荷、止口同轴度和骨架连接刚度 |
| 踝关节结构 | 两轴耦合、足底基准、冲击和密封 |
| 输出法兰 | 扭转刚度、跳动、螺栓预紧和表面压强 |
| 骨架连接座 | 基准间尺寸、倾覆力矩和防松 |
| 电机与减速器座 | 热变形、同轴度、润滑和寿命 |
| 左右件 | 质量、重心、摩擦和装配参数一致性 |
高扭矩关节的单件尺寸合格并不代表总成性能合格。装配后还需要检测:
- 空载摩擦;
- 回差;
- 扭转刚度;
- 温升;
- 编码器一致性;
- 零位重复性;
- 异响和振动;
- 负载循环后的性能变化。
11. 选G1还是H1:工程决策表
| 需求 | 更偏向G1 | 更偏向H1 / H1-2 |
|---|---|---|
| 实验室空间有限 | 是 | 否 |
| 需要频繁搬运和维护 | 是 | 否 |
| 重点开发视觉、语言和具身AI | 是 | 也可,但成本更高 |
| 重点开发灵巧手和室内操作 | G1 EDU适合 | H1-2适合更大负载 |
| 研究成人尺度工作空间 | 不完全匹配 | 是 |
| 研究高速跑动和大惯量平衡 | 能力有限 | 是 |
| 模拟工业搬运和较大负载 | 轻载验证 | H1-2更合适 |
| 希望降低跌倒损失 | 更有利 | 需要更强保护 |
| 需要最高关节扭矩 | 否 | 是 |
| 预算和部署门槛敏感 | 更有利 | 更高 |
最终选择前,应把任务拆成可量化参数:
- 物体重量和抓取姿态;
- 末端最大伸展距离;
- 行走速度和地面条件;
- 每日运行时间;
- 跌倒概率和安全隔离;
- 数据采集频率;
- 是否需要底层控制;
- 是否需要灵巧手触觉;
- 维护人员和备件能力。
12. 对人形机器人零件供应商的启示
G1和H1的对比说明,人形机器人制造不能只用一个“机器人关节件”类别报价。
供应商至少应按以下等级区分:
- 小型手腕、手部和末端关节;
- 中型肩、肘和腰部关节;
- 高扭矩髋、膝关节;
- 双自由度踝关节;
- 骨架和连接座;
- 传感器、编码器和制动器接口。
每个等级的材料、毛坯、设备、装夹和检测策略不同。
G1类项目更关注
- 小尺寸复杂结构;
- 多品种快速迭代;
- 薄壁和轻量化;
- 中空走线;
- 装配与维修可达性;
- 样件到小批量的一致性。
H1类项目更关注
- 高扭矩和冲击;
- 大尺寸薄壁件的刚度;
- 轴承预紧和减速器寿命;
- 左右件一致性;
- 高负载终端测试;
- 稳定批量和全生命周期追溯。
真正有价值的制造能力,不是仅把零件加工到图纸尺寸,而是能够把关节的扭矩、回差、温升、寿命和整机控制要求转换为CTQ、尺寸链和量产控制计划。
13. RFQ与技术评审需要哪些资料
| 类别 | 必要资料 |
|---|---|
| 整机 | 高度、重量、重心、自由度和目标任务 |
| 关节 | 安装位置、连续扭矩、峰值扭矩、速度和冲击 |
| 传动 | 减速器类型、减速比、回差、润滑和寿命 |
| 支撑 | 轴承类型、预紧、跨距、径向和倾覆载荷 |
| 电机 | 定子配合、转子、气隙、绝缘和热路径 |
| 结构 | 材料、重量目标、壁厚、基准和表面处理 |
| 线束 | 中空尺寸、弯曲半径、旋转角度和防磨要求 |
| 标定 | 编码器基准、零位、扭矩传感器和软件参数 |
| 质量 | CTQ、尺寸链、量具、过程能力和追溯 |
| 产量 | 原理样机、工程样机、试产、爬坡和年需求 |
| 测试 | 回差、摩擦、刚度、温升、噪声和寿命循环 |
| 维修 | 模块更换、重新标定、备件和版本兼容 |
常见问题
宇树G1和H1哪一个更适合具身智能开发?
如果重点是算法验证、二次开发、数据采集、室内操作和较低的部署门槛,G1 EDU通常更合适;如果研究重点是全尺寸双足运动、高速动态、较大惯量和工业级负载,H1或H1-2更有代表性。最终仍需确认SDK权限、计算平台、末端执行器和安全环境。
G1自由度更多,是否说明它一定比H1更灵活?
不一定。G1的23至43自由度包含不同腰部、手腕和灵巧手配置,而H1基础版为19自由度,H1-2为27自由度。自由度数量只说明可控制轴数,实际灵活性还取决于关节角度、速度、扭矩、机械干涉、控制算法和任务负载。
为什么H1膝关节扭矩远高于G1?
H1是约180 cm的全尺寸平台,腿长、整机惯量、动态速度和落地冲击都更大。膝、髋和踝必须提供更高峰值扭矩和结构刚度。G1更小更轻,所需扭矩较低,同时可以降低执行器质量、能耗和跌倒风险。
G1与H1的关节零件可以共用吗?
电机技术、编码器、交叉滚子轴承和中空走线理念可以平台化,但壳体尺寸、轴承跨距、减速器接口、输出法兰、散热路径和紧固等级不能直接共用。高扭矩H1关节需要更高的刚度、疲劳寿命和冲击裕量。
制造供应商评估G1或H1类关节项目时需要哪些资料?
至少需要关节安装位置、连续与峰值扭矩、转速、冲击工况、减速器和轴承接口、材料、重量目标、线束空间、热路径、表面处理、标定基准、产量阶段和CTQ。仅提供三维模型无法正确判断量产工艺。
