
各大企业积极布局人形机器人领域。2023年8月,三星电子透露了进军机器人市场的战略,由设备体验(DX)部门的规划团队主导该项目。行业龙头企业如波士顿动力、小米、优必选以及特斯拉等,通过其代表性产品Atlas、CyberOne、WalkerX和Optimus,已经展示了在人形机器人领域的深入布局和创新努力。
国家政策支持和引导人形机器人行业发展。2023年10月工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》推动人形机器人技术创新和产业发展。《意见》提出,到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产,在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用,探索形成有效的治理机制和手段。
在人形机器人的动态性能构建中,驱动执行器的性能起着决定性作用。目前,全尺寸人形机器人的执行器技术主要分为液压驱动与电驱动两大类。液压驱动执行器以其卓越的扭矩输出而著称,然而,其高昂的成本、较差的可维护性以及较低的能效限制了其商业化应用。
相比之下,电机在除了扭矩密度略逊一筹之外,展现出了多方面的优势。电机的高效率、低维护需求以及成本效益使其成为未来人形机器人发展的优选技术路径。针对电机扭矩不足的问题,行业内普遍采用的解决方案是使用减速器。
减速器的工作原理类似于省力杠杆,基于能量守恒定律,通过牺牲转速来换取更高的扭矩输出。在众多对性能要求相对宽松的应用场景中,减速器能够有效提升电机的扭矩,满足特定任务的需求。当前,电机配合减速器的驱动方案已成为人形机器人实现商业化和产品化进程中的首选技术。