導(dǎo)讀:在春晚“扭秧歌”爆火的宇樹科技人形機器人,前兩天在京東平臺開售,Unitree G1和H1的售價分別為9.9萬元和65萬元。上架不久后,宇樹京東官方旗艦店就顯示該兩款產(chǎn)品無貨,客服回復(fù)稱,G1機器人已預(yù)訂完。
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2025-2-14 22:15 上傳
隨著人形機器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速,金屬3D打印技術(shù)正成為其核心零部件制造的“破局利器”。從微型六維力傳感器到輕量化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),金屬增材制造憑借設(shè)計自由度高、材料性能優(yōu)化和批量生產(chǎn)降本等優(yōu)勢,正在重新定義機器人制造的邊界。
2025年1月,華力創(chuàng)科學(xué)宣布完成數(shù)千萬元A+輪融資,本輪融資由金屬3D打印領(lǐng)域頭部上市公司鉑力特獨家投資。據(jù)披露,本輪融資所募集的資金將專注于深挖高性能光學(xué)多模態(tài)感知技術(shù),結(jié)合金屬3D打印技術(shù)在產(chǎn)品輕量化,特殊材料應(yīng)用,量產(chǎn)成本等方面的諸多優(yōu)勢,為以人形機器人為代表的具身智能領(lǐng)域提供性能強大且性價比高的六維力傳感解決方案,推動具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
下面,我們將深入探討金屬 3D 打印如何助力人形機器人制造。
一、微型化感知系統(tǒng):六維力傳感器的技術(shù)突破
在人形機器人中,六維力傳感器是感知環(huán)境交互的核心部件,其性能直接影響機器人的靈活性與精準(zhǔn)度。然而,傳統(tǒng)機加工技術(shù)受限于微型化設(shè)計與復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)難度,難以兼顧精度與成本。
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技術(shù)亮點:
微型化集成:華力創(chuàng)科學(xué)團隊開發(fā)的Photon Finger傳感器,通過金屬3D打印實現(xiàn)毫米級尺寸的一體化成形,內(nèi)部微通道與應(yīng)變結(jié)構(gòu)精密成型,量程及過載能力提升50%-250%。
二、輕量化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu):材料與設(shè)計的雙重創(chuàng)新
人形機器人的關(guān)節(jié)需兼具高強度、低重量和散熱性能。傳統(tǒng)鑄造工藝難以實現(xiàn)蜂窩狀、仿生拓?fù)涞葟?fù)雜結(jié)構(gòu),而金屬3D打印通過材料創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)優(yōu)化,開辟了新可能。
應(yīng)用案例:
仿生關(guān)節(jié)設(shè)計:Figure 02的膝關(guān)節(jié)采用3D打印蜂窩狀復(fù)合材料,壓縮緩沖性能提升60%,重量減輕30%,同時通過內(nèi)部空腔設(shè)計實現(xiàn)高效散熱,延長使用壽命。
高性能材料應(yīng)用:PEEK(聚醚醚酮)與鈦合金的結(jié)合成為趨勢。例如,鉑力特為PhotonR40腕關(guān)節(jié)傳感器引入輕量化鈦合金,重量降低20%-30%,強度與耐疲勞性同步提升,適配機器人高頻運動場景
三、功能集成化部件:從散熱系統(tǒng)到能源模塊
金屬3D打印的多材料兼容性與復(fù)雜內(nèi)流道設(shè)計能力,正在重塑機器人功能部件的制造邏輯。
關(guān)鍵領(lǐng)域:
熱管理系統(tǒng):通過隨形冷卻水路設(shè)計,3D打印的散熱模塊可精準(zhǔn)貼合電子元件表面,散熱效率提升50%。例如,某機器人伺服電機殼體采用銅合金打印,內(nèi)部微通道實現(xiàn)定向?qū),溫控穩(wěn)定性顯著增強。
能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化:燃料電池雙極板、輕量化電池支架等部件,通過拓?fù)鋬?yōu)化減重40%,同時保持結(jié)構(gòu)剛性,延長機器人續(xù)航時間
成本與效率革新:鉑力特采用滿版打印工藝,單批次可生產(chǎn)15-30個傳感器,加工周期壓縮至20分鐘,綜合成本降低40%。相較傳統(tǒng)CNC單件加工模式,效率大幅提升。
四、降低成本與大規(guī)模生產(chǎn)潛力
隨著金屬 3D 打印技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,其生產(chǎn)成本逐漸降低。在小批量生產(chǎn)和定制化生產(chǎn)方面,3D 打印已經(jīng)具有明顯的成本優(yōu)勢。對于人形機器人這種新興產(chǎn)品,初期往往需要進(jìn)行小批量的研發(fā)和測試,3D 打印可以滿足這種需求,避免了傳統(tǒng)制造方式在小批量生產(chǎn)時的高成本問題。
此外,隨著技術(shù)的進(jìn)一步突破和規(guī);瘧(yīng)用,金屬 3D 打印有望實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。通過優(yōu)化打印工藝和材料利用率,可以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,為人形機器人的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用提供有力支持。
金屬 3D 打印技術(shù)在人形機器人制造中具有多方面的優(yōu)勢,從定制化設(shè)計到快速迭代,從材料性能優(yōu)化到一體化制造,都為人形機器人的發(fā)展提供了強大的助力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入,金屬 3D 打印有望成為人形機器人制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),推動人形機器人產(chǎn)業(yè)邁向新的高度。
行業(yè)意義:此類技術(shù)突破不僅解決了機器人末端執(zhí)行器的感知難題,更為醫(yī)療微創(chuàng)器械、精密工業(yè)檢測等領(lǐng)域提供了可復(fù)用的技術(shù)路徑。
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