目前人形機(jī)器人領(lǐng)域正掀起新一波熱潮，眾多機(jī)器人企業(yè)不斷推進(jìn)新產(chǎn)品研發(fā)，實現(xiàn)多元場景落地，加快商業(yè)化進(jìn)程，呈現(xiàn)“百花齊放”的態(tài)勢。而這一態(tài)勢的取得則得益于產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)的突破。在近日召開的“2025年世界機(jī)器人大會”上，諸多新的技術(shù)產(chǎn)品被集中展示。

技術(shù)突破與場景落地提速

技術(shù)突破是“2025年世界機(jī)器人大會”上最直接的感受。如今，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處于規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化前夜，很多新技術(shù)處于突破或者即將取得突破的狀態(tài)。去年的機(jī)器人展會，大部分展示的人形機(jī)器人多為站立或懸掛的靜止?fàn)顟B(tài)，即便是演示環(huán)節(jié)，大多數(shù)也只是執(zhí)行簡單的行走或者手勢，少有令人驚喜的復(fù)雜動作或者與人互動。

今年這一情況卻得到很大改變。大會現(xiàn)場，不僅行走、對話的人形機(jī)器人大量增加，甚至包括格斗、踢球等復(fù)雜動作的演示。例如，加速進(jìn)化公司的展區(qū)內(nèi)就演示了人形機(jī)器人踢足球的場景，一系列帶球、射門、對抗動作吸引了大量現(xiàn)場觀眾的圍觀。宇樹科技的機(jī)器人格斗擂臺，也十分引人關(guān)注，展區(qū)內(nèi)格斗機(jī)器人大秀搏擊技巧，成為現(xiàn)場最佳氣氛組。逐際動力人形機(jī)器人甚至走到展區(qū)以外，復(fù)雜的舞蹈和擬人行走令人直觀感受到技術(shù)的進(jìn)步。

圍繞陪伴、教育、養(yǎng)老等五大場景，京東集團(tuán)展示了50余款不同品牌的前沿機(jī)器人產(chǎn)品，首發(fā)的JoyInside平臺可以顯著增強(qiáng)機(jī)器人的互動能力，目前已有數(shù)十家頭部品牌接入。在工業(yè)大健康領(lǐng)域，申昊科技的智能機(jī)器人及智能監(jiān)測控制設(shè)備產(chǎn)品，可用于電力電網(wǎng)、軌道交通、油氣化工等行業(yè)，提供有效的檢測、監(jiān)測手段。

這些技術(shù)一方面呈現(xiàn)出人形機(jī)器人從本體硬件、控制算法到數(shù)據(jù)驅(qū)動操作的全鏈路技術(shù)突破，同時也預(yù)示了商業(yè)應(yīng)用落地進(jìn)程正在加快。

靈巧手：空心杯電機(jī)+減速器的主流方案

上述技術(shù)的突破與產(chǎn)業(yè)鏈上游的創(chuàng)新發(fā)展息息相關(guān)。作為對外部環(huán)境的關(guān)鍵執(zhí)行部件，靈巧手一直是機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的核心，預(yù)計占人形機(jī)器人全成本比重的20%～30%。同時，靈巧手在精細(xì)操作和執(zhí)行任務(wù)的同時，還負(fù)擔(dān)著收集數(shù)據(jù)、訓(xùn)練大腦、手腦協(xié)同等重要功能。

從性能角度看，靈巧手需要滿足幾方面的性能：運動能力、負(fù)載能力、控制能力、感知能力、耐用能力、輕量化等。運動能力主要指標(biāo)為自由度和運動速度，自由度越高越靈活，目前靈巧手自由度從6-24自由度均有?？刂颇芰ψ⒅夭僮鞯木群头€(wěn)定性。感知能力注重觸覺分辨率、力覺感知等。耐用性注重抓握壽命。此外，靈巧手的體積和重量也很關(guān)鍵，要想做到輕巧，材料的選擇十分重要。

相較而言，電機(jī)驅(qū)動雖缺乏柔順性，存在發(fā)熱等問題，但執(zhí)行精度、響應(yīng)速度、負(fù)載等性能較高。從本次展會觀察，電機(jī)驅(qū)動正在成為當(dāng)前靈巧手的主流驅(qū)動方案。

至于靈巧手的部件，空心杯電機(jī)具備超輕量化設(shè)計，且轉(zhuǎn)速快，功率密度高，適合靈巧手使用，是目前的主流驅(qū)動電機(jī)方案。在傳動系統(tǒng)方面，行星減速器+滾珠絲桿的方案成為當(dāng)前主流。

傳動系統(tǒng)是將電機(jī)的運動轉(zhuǎn)化為手指關(guān)節(jié)運動的機(jī)構(gòu)，要求微型化、高扭矩密度、長壽命、抗沖擊力強(qiáng)等性能。行星減速器具備高扭矩容量，更適合用于高負(fù)載靈巧手，且壽命時間長，部分廠商開發(fā)出10萬小時壽命產(chǎn)品，直徑可小至4mm。絲桿傳動的優(yōu)勢在于精度高、自鎖性和較高負(fù)載。因此，空心杯電機(jī)+行星減速器+滾珠絲桿+連桿，具備了自由度、承載力、成本等優(yōu)勢，可以滿足當(dāng)前應(yīng)用場景需求，將是一段時期內(nèi)的人形機(jī)器人機(jī)械傳動方面的主流方案。

【鳴志電器（603728）】為國內(nèi)步進(jìn)電機(jī)龍頭，創(chuàng)立于 1994 年，主營業(yè)務(wù)為控制電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)。在空心杯電機(jī)領(lǐng)域，鳴志電器起步較早，持續(xù)投入研發(fā)，產(chǎn)品技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先。鳴志電器在空心杯電機(jī)領(lǐng)域相關(guān)專利可追溯至2015年。2019年收購瑞士Technosoft Motion AG，進(jìn)一步加強(qiáng)其在空心杯電機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)勢。借助步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)固的基本盤和成熟的全球銷售網(wǎng)絡(luò)，鳴志電器空心杯電機(jī)有望得到更快推廣，以更低的成本獲取用戶。

【鼎智科技（873593）】成立于2008年，是我國微特電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的主要企業(yè)，線性執(zhí)行器處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)品矩陣圍繞精密運控及其解決方案展開，主要包括線性執(zhí)行器、混合式步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和音圈電機(jī)等。鼎智科技的空心杯電機(jī)屬于無刷電機(jī)，根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定繞線原理，攻克了繞線工藝、繞線成型、線包固化等多項技術(shù)難點。目前公司已實現(xiàn)空心杯電機(jī)全自動量產(chǎn)，并能針對客戶的不同需求提供定制化產(chǎn)品和組件。

【中大力德（002896）】創(chuàng)立于1998年，是一家集電機(jī)驅(qū)動、微特電機(jī)、精密減速器、機(jī)器人結(jié)構(gòu)本體及一體化智能執(zhí)行單元的研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)于一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。核心產(chǎn)品線涵蓋了精密減速器系列、傳動行星減速器以及多元化的小型與微型減速電機(jī)等。圍繞工業(yè)自動化、機(jī)器人，形成了減速器+電機(jī)+驅(qū)動一體化的產(chǎn)品架構(gòu)，推出精密行星減速器+伺服電機(jī)+驅(qū)動的一體機(jī)等模組化產(chǎn)品。

六維力傳感器：國內(nèi)企業(yè)布局加速

傳感器是人形機(jī)器人與外界交互的重要橋梁。在人形機(jī)器人搭載的多種傳感器中，力傳感器都是重要性和價值量最高的類型之一。它是機(jī)器人完成復(fù)雜精細(xì)作業(yè)與智能化控制的重要組成。

按測量維度，力傳感器分為一至六維，其中六維力傳感器可以給出最全面的力覺信息。根據(jù)測量原理不同，六維力傳感器可以分為應(yīng)變式、電容式、光電式、壓電式等類型。

在產(chǎn)品性能方面，應(yīng)變式傳感器綜合性能較優(yōu)，具有精度高、測量范圍廣、成本低、高頻響特性好等特點。近幾年國內(nèi)玩家逐步入局，產(chǎn)品性能不斷迭代，未來將逐漸形成替代。

【柯力傳感（603662）】成立于1995年，主要研制和生產(chǎn)各類傳感器以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及多場景應(yīng)用解決方案。公司深耕傳感器和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，形成智能工業(yè)測控與計量、智慧物流設(shè)備、 能源環(huán)境設(shè)備測量、機(jī)器人傳感器等四大板塊的業(yè)態(tài)布局。公司六維力/力矩傳感器已完成人形機(jī)器人手腕、腳腕，工業(yè)臂、協(xié)作臂末端的產(chǎn)品系列開發(fā)，掌握了結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦、高速采樣通訊等技術(shù)要點，并已給多家國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人客戶送樣。

【宇立儀器】主營多軸力傳感器、力控打磨設(shè)備和汽車測試設(shè)備，圍繞力測量和力控制，為全球客戶提供系列化的解決方案。多軸力傳感器包括六維力傳感器、三維力傳感器、一維力傳感器和關(guān)節(jié)扭矩傳感器。力控打磨設(shè)備包括iGrinder智能浮動力控、力控打磨工具和成套的機(jī)器人智能打磨設(shè)備。

【鑫精誠】專注于微型壓力、稱重、六維力、扭力等多樣化智能傳感器及控制儀表的研發(fā)與創(chuàng)新，產(chǎn)品涵蓋壓式、張力、扭矩、拉壓、位移、多維力（從二維到六維力）等多種系列傳感器，應(yīng)用于3C自動化、新能源、機(jī)器人、精密醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域。今年初完成近億元首輪融資，由深創(chuàng)投集團(tuán)領(lǐng)投，聚合資本、仁智資本共同跟投。主要用于基于MEMS原理的六維力傳感器自動化產(chǎn)線建設(shè)與投產(chǎn)、新產(chǎn)品研發(fā)投入及各類中試實驗室建設(shè)等。鑫精誠基于MEMS原理的六維力傳感器自動化產(chǎn)線今年將正式投產(chǎn)。

輕量化技術(shù)：探索減重材料的潛力

輕量化技術(shù)也不容忽視，這是人形機(jī)器人減少能耗、增加續(xù)航，推進(jìn)從實驗室走向商業(yè)化的一道必答題。因此，近來給人形機(jī)器人“減重”已被列入幾乎所有頭部公司的核心指標(biāo)。實現(xiàn)輕量化的主要路徑在于材料的科學(xué)選型與創(chuàng)新應(yīng)用，鎂合金、PEEK材料和碳纖維都有著很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

此前鋁合金因性價比高，被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)件當(dāng)中。但是近年來鎂合金作為輕量化材料逐漸顯露出優(yōu)勢。鎂合金密度僅為鋁合金的2/3，卻在比強(qiáng)度、減震性、電磁屏蔽性和加工性能等方面展現(xiàn)出綜合優(yōu)勢，尤其適用于對輕量化、吸能性和成型效率要求較高的結(jié)構(gòu)件。近年來，隨著機(jī)器人對減重與結(jié)構(gòu)集成需求的提升，逐漸成為鋁合金的主要替代材料。

PEEK材料屬于特種工程塑料的一種。在物理特性方面，PEEK具有機(jī)械特性好、阻燃性好、耐磨、耐腐蝕、耐水解性、耐熱、耐剝離以及生物相容等特點。PEEK還具有易于注塑成型、擠出成型和切削加工等優(yōu)異的加工特性，也成為人形機(jī)器人的一大潛在替代材料。

碳纖維復(fù)合材料也是一種具備潛力的減重材料，密度僅1.7g/cm3，抗拉強(qiáng)度卻達(dá) 3000MPa，適合四肢等對重量敏感的部位。天工 Ultra 2.0的手臂結(jié)構(gòu)即采用T800級碳纖維，配合3D編織工藝。

【旭升集團(tuán)（603305）】成立于2003年，是一家平臺型輕量化企業(yè)。公司已將智能化鎂結(jié)構(gòu)件列為重點方向，積極布局人形機(jī)器人業(yè)務(wù)，已投入關(guān)節(jié)殼體、軀干結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部件研發(fā)。2020-2024年公司營收從16.28億元增長至44.09億元，鎂合金業(yè)務(wù)處于布局階段。

【寶武鎂業(yè)（002182）】成立于1993年，已發(fā)展成為一家集礦業(yè)開采、有色金屬冶煉及加工為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司也積極布局機(jī)器人輕量化部件，2024年12月與埃斯頓共同發(fā)布鎂合金機(jī)器人，減重同時提升了節(jié)拍速度。依托成熟的鎂合金壓鑄技術(shù)，產(chǎn)品有望切入人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)件賽道。

【中研股份（688716）】是集PEEK研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有多套PEEK合成設(shè)備，150余臺產(chǎn)品性能檢測設(shè)備，完成近萬次PEEK合成實驗。PEEK產(chǎn)品的“熱穩(wěn)定性、批次穩(wěn)定性、顏色一致性和高純度”均已達(dá)到國際水平，實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。