禾川科技掌握自有配方高性能的轻量化材料研制,由PEEK材料与陶瓷加碳纤维复合型高强度的材料应用于人形机器人“肌肉”关节核心组件传动,人形机器人关节组件对高强度轻量化需求日益高涨,未来人形机器人整机带来需求高增量。

PEEK高性能工程材料及附加值处于工程塑料顶端,成为以塑代钢、轻量化绝佳选择,PEEK是人形机器人轻量化的核心材料之一,人形机器人量产将拉动高性能的轻量化材料行业需求。以特斯拉人形机器人擎天柱(Optimus)手臂PEEK用量45%为例。

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和常规品相比实现了-30%产品轻量化,提高啮合率分散负载,故刚性极高。通过各部件间隙的最佳化配置,可以实现背隙5arcmin以下的高精度定位。以人形机器人52个关节自由度来说,关节占整个人形机器人重量分布的1/2以上,如果在这基础上降低30%也可以整个人形机器人重量降低到15%以上,同时,轻量化后使得人形机器人更具备安全性上提升。关节是人形机器人的“肌肉”,负责驱动其完成行走、奔跑、跳跃、抓取等一切动作。然而关节的传动轻量化也标志着人形机器人整体重量的降低,对续航能力、运动精度、负载能力等,优异静音性能,未来人形机器人更轻便高效。

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 人形机器人更轻量化PEEK摆线关节规格

 以30Nm,70Nm,110Nm即将呈现

 创新带来未来无限价值


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PEEK材料作为高强度轻量化的材料取代金属,实现明显减重PEEK 为人形机器人实现明显减重。在“以塑代钢”、“轻量化”的大背景下,新型高性能聚合物 PEEK(聚醚醚酮)凭借优异的性能,在中高端应用领域逐渐取代金属。作为顶级特种工程塑料,PEEK 具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、自润滑等特性,绝缘性和耐化学性也优于普通金属。PEEK 的密度约为铝合金的一半,在保持高强度和刚度的同时实现了轻量化。主要应用领域包括航空航天、电子、机器人、汽车、能源、医疗等。航空航天目前占据最大的市场份额,但人形机器人预计将成为增长最快的应用领域之一。

具体应用

  • PEEK型复合材料摆线齿轮:应用于关节、四肢,提供稳定的传动和支撑。

  • PEEK轴承:位于关节和其他位置,具有出色的耐性和自润滑性,可减少摩擦和磨损,延长机器人的使用寿命。

  • PEEK骨架:PEEK 骨架应用于躯干和肢体框架,重量比金属替代品轻40%,同时保持足够的强度和刚度以满足负载和灵活性要求。

特征

  • 减速机壳体材质和摆线齿轮使用,把材质做成塑料实现了轻量化。

  • 低摩擦系数、高耐疲劳性、良好的尺寸稳定性等特性。

形状·齿形设计

  • CAE通过解析技术和齿形设计技术实现了PEEK树脂材料的高转矩化和高精度化。

  • 树脂波动减速机单元开发品外观图(外径:φ73)传统型号1/3,重量约126g。

  • 树脂波动满足齿车减速器高精度特性,角度传递误差5~10arc-min以下。





延续运用高强度和高模量材料

以替代金属材料。

这些材料具有低密度、 尺寸稳定性及良好的表面外观特性,以塑代钢&轻量化


超高模量与强度、良好的表面外观,以及在潮湿环境下, 仍能保持优异性能的高保留率,超低的密度,较好的尺寸稳定性低摩擦系数,较高的机械性能打造专属化解决方案,助力提升灵巧手多自由度指关节准直驱的实现创新,峰值输出达到0.9Nm输出。

机器人轻量化大势所趋,PEEK材料加速未来更轻量关节传动应用,轻量化材料赋能人形机器人产业成熟化,在人形摆线关节将会大放光彩!

我们在赛道上持续不断为人形机器人产业贡献智慧!!

2025年,人形机器人产业迎来爆发拐点。特斯拉Optimus量产在即,华为、宇树等企业加速技术突破,行业正从“实验室研发”向“规模化落地”跃迁为打通产业链上下游协作壁垒,艾邦机器人正式组建"人形机器人全产业链交流群",覆盖金属材料、复合材料、传感器、电机、减速器等全硬件环节,助力企业精准对接资源、共享前沿技术!

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作者 ab, 808