◎ 人形机器人走向量产,关节模组要先「一体化」
△ 撰文:NE时代

人形机器人走向量产后,关节模组要先解决一个现实问题:电机、减速机、驱控怎么从“拼在一起”,变成真正协同工作。

2026年6月23日-24日,由巨力自动化&敖轩科技总冠名,电动汽车电驱动系统全产业链技术创新战略联盟、中国电工技术学会电动车辆专委会主办,NE时代承办,中车电驱、中车时代半导体和上海电驱动为战略合作单位,英搏尔和钧联电子为生态合作单位的“2026第六届全球xEV驱动系统技术暨产业大会”在上海松江圆满召开。

在人形机器人关节模组分论坛上,威灵机器人部件电机技术专家王真认为,传统分体式方案进入工程化和规模化应用后,会暴露出体积、布线、响应、可靠性和成本问题。

下一代关节模组需要更高的集成度,也需要在结构、控制和制造端一起优化。

◎ 威灵机器人部件电机技术专家 王真

在论坛上,王真还介绍了威灵机器人部件在减速机、电机、驱控和关节模组上的布局。

01.

关节模组被推到更前面

王真表示,美的并不只是家电企业。威灵机器人部件隶属于美的工业技术体系,相关业务从电机、压缩机、汽车部件,逐步延伸到机器人核心部件。

据透露,威灵电机于1992年投产,此后威灵在空调压缩机、汽车部件、机器人精密减速机、重载机器人专用伺服电机和关节模组等方向持续布局。

威灵机器人部件具备大规模精密加工经验、强大的质量管理体系和微米级精密加工能力。

王真提到,美的布局机器人赛道,与其制造能力、成本控制能力和可靠性控制能力有关。

人形机器人从实验室走向工程化应用后,关节模组作为机器人的“运动神经”,会直接影响整机的灵活性、负载能力和续航表现。

在王真看来,传统外购电机、减速器、驱动器的分体式集成方案,已经很难满足下一阶段需求。

这类方案会带来几个问题:体积和重量偏大,集成度低,布线复杂,可靠性不足;多部件之间还会产生匹配损耗,影响动态响应;组装和调试成本也会增加。

这些问题放到样机上,可能还能通过调试解决,但进入批量生产后,成本、一致性、维护和可靠性都会被放大。

因此,王真提出,市场需要高功率密度、高精度力控、高可靠性的一体化关节模组。

威灵把电机、减速机、驱动器做深度集成,再通过控制算法协同,减少传动间隙和连接损耗,提高响应和控制能力。

同时,威灵在工程端通过标准化生产工艺、免维护设计、规模化采购来降本。

02.

一体化的重点是系统协同

王真把一体化动力模组的重点放在系统协同上,电机、减速机、驱动器装进同一个壳体,只完成了集成的第一步。

过去,电机、减速器、驱动器往往来自不同供应商,单个部件参数不错,组合到一起后,系统表现未必理想,接口、信号、结构和控制之间的匹配,都会影响最终性能。

威灵希望用全栈自研来解决这个问题。

王真提到,威灵机器人部件可以自研自产减速机、电机和控制器。这样做,一方面有利于成本优化,另一方面也能让各部件围绕同一个系统目标设计。

他用“1+1+1>3”来形容这种集成效果,电机、减速机、控制器协同后,整体表现要超过单个部件的简单相加。

王真介绍,威灵机器人部件目前形成了三类产品:精密减速机、伺服电机和关节模组。

精密减速机包括谐波减速机和RV减速机;伺服电机包括重载机器人专用伺服电机;关节模组则包括谐波关节模组和行星关节模组。

在关节模组上,威灵采用双系列覆盖不同关节需求。

谐波关节模组偏向轻载高敏场景,适用于腕部、肘部、颈部等非承重关节;行星关节模组偏向重载执行场景,适用于髋部、膝部、踝部等重载关节。

王真认为,威灵在谐波减速机和RV减速机上的长期积累,可以继续支撑关节模组的一体化设计。

03.

模组要同时看可靠性、功率密度和控制

王真介绍,威灵人形关节模组主要看四项能力:高可靠、高功率密度、高精度和高易用。

在可靠性上,威灵通过柔轮齿形优化、特殊材料和热处理工艺,提高减速器抗冲击能力。

在功率密度上,威灵人形关节模组最大峰值扭矩密度为100N·m/kg,最大峰值功率密度为300W/kg。

在精度上,模组采用双24位绝对值编码器全闭环控制,重复定位精度可做到15arcsec以内。

在易用性上,模组支持EtherCAT、DC同步,信号抖动25ns以内,并支持MIT混合控制、扰动补偿和振动抑制。

产品系列方面,威灵人形关节模组包括HLN、HLB、HBN、HBB、PHN等谐波和行星五大系列,外径覆盖40mm到170mm,额定转矩覆盖3.5Nm到382Nm。

04.

核心部件也要自己打磨

王真还分别介绍了威灵的自研谐波减速机、无框力矩电机和伺服驱动器。

谐波减速机方面,威灵围绕传动误差、空程损失、耐久性能等指标做了测试。

经过10000小时耐久测试后,各项性能保持耐久测试前水平;产品耐久性能测试结果与国际标杆一致,综合性能测试结果与国际行业标杆相当。

无框力矩电机方面,威灵强调高功率密度、低齿槽转矩、低温升和宽高效率区间。

相关设计包括转子大中空设计、较多极对数、优化电磁设计、超薄硅钢片、高导热灌封材料和低损耗材料。

伺服驱动器方面,威灵支持MIT混合控制,可实现位置、速度、转矩混合控制;同时支持CiA402行业规范下的CSP、IP、PP、CSV、CST等模式。

通信方面支持EtherCAT,DC同步抖动25ns以内,并支持SM同步和Free Run模式。

在振动抑制上,伺服驱动器支持末端抖动振动抑制、柔性谐振抑制和刚性共振抑制。

王真认为,这些能力会影响模组运行的稳定性和平稳性

05.

下一步:智能化和平台化

对于后续路线,王真将威灵机器人部件的发展分为三个阶段。

第一阶段是筑基期,重点放在性能和成本上。

方向包括引入高比能材料、降低整机自重,打通力控传感与运动控制底层协议,实现亚毫米级力觉反馈。

第二阶段是跃升期,重点放在智能化关节。

威灵计划研发具备边缘计算能力的关节本体,部署基于数字孪生的健康诊断模型,并开发自适应阻抗控制算法。

第三阶段是领航期,目标是建立行业标准生态。

威灵希望构建统一的机械与电气接口标准,打造“即插即用”的模块化关节平台,并探索无接触式传动方案和仿生柔性驱动技术。

在合作模式上,王真表示,威灵可以提供模组,也可以从电机、减速器、控制器等关键部件层面合作。

面向整机企业、科研院所和产业链伙伴,威灵希望通过标准化产品、定制开发、联合研发和供应链协同参与产业建设。

王真更关注电机、减速机、驱控放在一起之后的系统表现,单个部件参数只是其中一部分。

人形机器人走向工程化和规模化后,关节模组也会进入一体化设计和协同制造阶段。

-END-

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作者 ab, 808