PEEK材料具有优异的综合机械性能、热稳定性、化学稳定性和耐磨性,在人形机器人减速器中通过部分替代或全部替代,来实现轻量化目的。
据悉,目前PEEK材料主要是用在谐波减速器中,常见用于替代体积最大、最重的刚轮;也有摆线减速器案例,用于主体结构。此外,在空心杯电机、行星减速器上是以 PEEK 齿轮形式应用。

谐波减速器组成:(a)传动轴和波发生器;(b)柔性轴承;(c)刚轮;(d)柔轮;(e)交叉滚子轴承;(f)输出盘

金属钢轮和 PEEK 钢轮重量对比,图源自四川大学
一、人形机器人减速器分析
在人形机器人中,减速器是机器人机械系统的核心部件,主要用于传导伺服电机的动力,调整速度和扭矩,以精确控制机器人动作,通常占据整机成本的30%。
减速器的主要结构是由多个齿轮组成,通过不同大小的齿轮啮合来降低转速并提高输出扭矩。根据不同构造有多种分类。

减速器主要是用在人形机器人旋转关节上,目前比较常见的是谐波减速器。以特斯拉 Optimus Gen 1为例,它身上有14个旋转关节,因此需要采用 14 个谐波减速器,分布于肩、肘、腕、腰、颈等部位,谐波减速器重量占比超 30%。

谐波减速器是依靠具有挠性的柔轮的弹性变形来实现与钢轮的啮合,进而达到减速的目的。由于其特殊的传动啮合方式,使得谐波齿轮减速器具有很多优点,例如:减速比大,体积小,重量轻,精度高等优点,广泛被运用到军工航天、机器人等领域。



谐波减速器核心构造与原理
二、PEEK减速器相关企业
与金属相比,PEEK类材料重量轻、易成形、耐腐蚀,并具相当高的比强度(单位重量强度),被广泛公认为是世界上性能最好的热塑性塑料之一。

PEEK 人形机器人应用,图源自君华股份
相较于传统金属减速器,PEEK 材质可实现 30%~40% 大幅减重,有效提升机器人关节运动速度与功率密度;凭借高阻尼、自润滑特性,既能降噪减振,又可免去频繁润滑维护,同时耐化学腐蚀,适配各类复杂工况。借助精密注塑技术,还能完成复杂结构一体化成型,提升整体可靠性。
而在产业端,据介绍,目前轻镁智塑和科盟创新是人形机器人 PEEK 减速器企业代表。
1、轻镁智塑
浙江轻镁智塑科技有限公司公司成立于2025年,隶属于正凯集团旗下万凯新材(股票代码:301216)。依托股东产业资源与技术优势,公司秉承“让材料更轻盈·让制造更智能”的公司理念,专注机器人核心部件轻量化研发设计与精密加工一体化服务。

2025 年 12 月,轻镁智塑依托母公司的材料积淀,精准锚定这一痛点,联合灵心巧手展开技术攻关,成功将PEEK(聚醚醚酮)高性能工程塑料引入摆线减速器的主体承载结构。其核心突破在于,将PEEK作为承担主体载荷与传力功能的结构材料,应用于摆线减速器。

这款联合研发的 PEEK 摆线减速器,融合 PEEK 材料优势与灵心巧手精密传动设计经验,实现多项关键性能升级:轻量化、低噪抑振、免维护耐腐蚀与高可靠一体化成型。相较传统金属减速器,产品显著减重,提升关节功率密度与运动响应,适配人形机器人多关节应用。

2、科盟创新
深圳市科盟创新机器人科技有限公司成立于2024年6月,主要产品涵盖精密谐波减速机、行星减速机、智能机器人关节、智能工业机器人精密零部件及控制器等。
公司目标市场聚焦于工业与医疗健康领域,包括半导体抓取搬运机器人、工厂及物流搬运机器人、组装机器人以及医疗健康类机器人。公司期望在高精度谐波减速机领域实现国产替代,并以此为基础进军全球市场。

2025 年 4 月,科盟创新发布了采用PEEK材料的轻量化减速机,主要包含两类产品。
其一是PEEK轻量化谐波减速机,实现了40%的减重效果,寿命提升了3倍,轴向尺寸缩减了20%,并通过振动归零误差补偿技术,使其特别适用于精密控制场景。

其二是PEEK轻量化摆线减速机,具备±1.5%的低波动率,将空间压缩了30%,同时抗冲击能力提升了200%,能够很好地适配紧凑型高负载任务。这两款产品均体现了通过新材料应用实现性能突破的技术路线。

来源:艾邦机器人综合整理
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!
扫码关注公众号,底部菜单申请进群

