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當一臺人形機器人能跳芭蕾、打武術,行業(yè)驚嘆于它的“像人”。
但真正決定它能否“成為人”,不是動作的優(yōu)美,而是驅動這些動作的底層力量——電機系統(tǒng)。
宇樹科技最新發(fā)布的H2人形機器人,將自由度提升至31
個,再次刷新國產人形機器人的技術高度。31 個自由度意味著31個可獨立控制的運動單元,幾乎覆蓋了人類上肢與軀干的全部運動能力。這樣的系統(tǒng),已不再是簡單的機械臂組合,而是一個高度仿生、高度協(xié)同的動態(tài)機體。
而支撐這一切,是隱藏在關節(jié)深處的電機。它們不顯于外,卻決定著人形機器人每一次抬手、轉身、出拳是否精準、流暢、可靠。
從當前人形機器人行業(yè)的技術演進路徑來看,其人形機器人驅動系統(tǒng)通常由兩類較為核心的電機相互協(xié)同:空心杯電機用于精細操控,無框力矩電機承擔主動力輸出。這兩類電機,已成為高自由度人形機器人的“標準動力單元”。
那么,它們是如何在高密度的自由度系統(tǒng)中各司其職?又為何對裝配精度和制造一致性提出了前所未有的要求?實現“絲滑動作”的背后,有怎樣的挑戰(zhàn)?
空心杯電機:掌控指尖的靈巧
這類電機以其極低的轉動慣量、快速的響應速度和無齒槽效應特點,在需要高頻啟停、精細力控的場景中占據主導地位。在人形機器人中,它通常被用于手指、手腕、頸部或眼球等對靈巧性要求高的部位。
以H2為例,其能夠完成復雜的芭蕾手勢與武術指法,背后很可能因多個微型空心杯電機在精準發(fā)力,每一個手指關節(jié)的微小屈伸,都依賴于電機的高動態(tài)響應能力。正因其體積小巧、推力線性度高,才能實現“指尖可控”的細膩操作。
無框力矩電機:主關節(jié)的驅動力
它具備高扭矩密度、結構緊湊、可直驅集成的優(yōu)勢,廣泛應用于肩、髖、膝、腰部等承擔大負載的主關節(jié)。在H2身上,無論是大幅度的踢腿、旋轉,還是腰部的柔性扭轉,都需要無框力矩電機提供持續(xù)而平穩(wěn)的動力輸出。
由于無需減速器,無框力矩電機減少了傳動間隙,提升了系統(tǒng)的動態(tài)響應與反向力控,使得動作更加順滑自然。
由此可見,在高自由度的人形機器人中,空心杯電機與無框力矩電機往往形成互補:前者負責精細操控,后者承擔主動力輸出,二者協(xié)同構建一個兼具靈活性與力量感的驅動體系。而這種復雜系統(tǒng)的可靠運行,前提是對每一臺電機的性能一致性與裝配精度進行嚴格把控。
這也正是制造環(huán)節(jié)的關鍵所在。當自由度從20多個躍升至31 個,意味著電機數量顯著增加,系統(tǒng)耦合度更高,對硬件一致性的要求不再是“可用即用”,而是“毫厘必究”。再先進的控制算法,也無法完全補償因繞線偏差、磁鋼偏移或壓裝誤差帶來的性能差異。
高自由度人形機器人的真正挑戰(zhàn),從不在“能不能動”,而在于“能不能穩(wěn)定地重復每一個動作”。
當系統(tǒng)集成31個自由度,任何微小的電機性能偏差——無論是繞線不均、磁路不對稱,還是裝配偏心——都會在運動鏈中被放大,最終表現為動作卡頓、抖動或能耗異常。
這已不再是單一電機的性能問題,而是一套系統(tǒng)級的制造可靠性工程。它不僅要求“做出一臺好電機”,而是“每一臺都一樣好”。
這也正是電機智能裝配的價值所在。
在人形機器人邁向量產的道路上,最稀缺的不是創(chuàng)意,而是可復制的確定性。市場所需要的,是能把樣機中的驚艷,變成產線上的“萬臺如一”的能力。
合利士雖不造機器人,但我們知道,人形機器人每一個優(yōu)雅抬手,都始于關節(jié)中那臺電機;每一次精準發(fā)力,都源于裝配線上毫厘不差的壓裝與檢測。
我們專注于電機核心工藝的穩(wěn)定性構建——從繞線成型到定轉子集成,從在線測試到數據追溯,為人形機器人的大規(guī)模制造,提供可信賴的底層支持。
因為真正的智能,不僅體現在動作里,更蘊藏在制造的細節(jié)之中。