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人形机器人产业化,为什么必须是“汽车级”?

人形机器人无疑是当下热门的赛道之一。

当拆开这些机器人,他们的核心部件“电机”,就会发现一个现象:很多人形机器人所用的电机,性能和工艺,还不如今天一辆普通家用车的电机。

这话听起来确实有些颠覆,但却是事实。

一台普通家用车的电机,要经历怎样的考验?

如零下30度的寒冬,盛夏高温的暴晒,十年如一日的可靠性要求。而今天很多人形机器人的关节电机,还在为连续运转几百小时不发热而头疼。

  新能源汽车

这个反差的背后,我们看到:人形机器人要实现产业化,“汽车级”乃是必经之路。

为什么是汽车级

要理解这个判断,需要从三个维度展开。

工艺同源性:电机是共同的心脏

人形机器人和新能源汽车,看起来是两个物种。一个模仿人类行走抓握,一个承载出行使命。但在核心执行部件上,都是电机。

人形机器人需要几十个关节,每个关节背后都是一个电机系统:髋关节的驱动电机、肩关节的无框力矩电机、手指的空心杯电机 ……

  人形机器人关节突-网图ps处理

新能源汽车需要多少电机?

驱动电机是主力,EPS转向电机管方向,刹车电机保安全,车窗电机、座椅电机、天窗电机…… 一辆高端新能源车,搭载的电机数量轻松超过 50个。

更重要的是,这些电机的生产工艺高度相似。

定子怎么绕线?转子怎么装配?磁钢怎么安装?总成怎么测试?底层逻辑一脉相承。汽车制造用几十年时间,踩过无数坑,跑通的电机智能制造产线,完全可以为人形机器人所用。

就连全球头部的人形机器人企业,在寻找电机产线供应商时,筛选条件第一条就是:有没有汽车行业的大规模交付经验?


精度降维:汽车级是超配

人形机器人对关节精度的要求确实高。

要让机器人像人一样流畅行走,关节需要达到秒级的定位精度。但汽车电机的精度要求,其实更高。

以新能源汽车驱动电机为例:

动平衡要求:转速轻松破万转,转子动平衡要控制在毫克级,否则整车都会抖动

工况适应性:零部件要在-40℃150℃的温度区间保持性能,还要耐受振动、盐雾、沙尘

寿命验证:10年以上设计寿命,百万公里级可靠性验证

这些要求,任何一个拿出来,都比人形机器人目前面临的环境严苛得多。毕竟,现阶段的人形机器人多在室内运行,恒温恒湿,工况稳定。

汽车级的制造精度和可靠性标准,移植到人形机器人上,属于典型的降维应用。


规模验证:汽车级代表可复制

人形机器人产业最大的困境是什么?

不是做不出样品实验室里走两步、抓个杯子,很多企业已经做到了。真正的困境是:做不出批量一致性的产品。

一台样机可以手工打磨、反复调试。但一万台呢?十万台呢?每个关节电机都要性能一致,每个螺丝扭力都要精确可控,每台机器人的行走姿态都要稳定如一。

这正是汽车工业最擅长的事。

  新能源汽车结构布局图

汽车级背后,是一整套经过极限验证的制造体系:

如,百万台级的年产能:一条成熟的电机产线,节拍以秒计算,年产能轻松突破百万

如,百万公里级的可靠性验证:从台架测试到路试,每一款电机都要跑完完整的验证流程

这套体系,是汽车制造用几十年时间、烧了无数资金、踩了无数坑,才打磨出来的。

人形机器人要从小批量定制走向大规模量产,最需要补的课,就是这套体系。


说到这里,可能会有疑问:既然汽车级这么强,直接照搬不就行了?

没那么简单。

人形机器人不是汽车,它有自己特殊的身体构造

·空间更紧凑:汽车电机可以有自己的独立空间,人形机器人的关节电机必须塞进骨骼 里,比手机还薄的厚度,要输出足够扭矩

  人形机器人核心部件

·响应更快:汽车加速的响应时间以毫秒计,人机交互需要的响应是微秒级你要伸手,它得提前预判

·重量更敏感:汽车多一公斤无所谓,人形机器人每增加一克重量,都在消耗负载能力和续航时间

这些特殊要求,决定了人形机器人的电机,必须在汽车级基础上再做进化。

合利士作为电机智能装备企业,我们在电机智能装备领域已有十余年研发与生产经验。过去这些年,我们服务最多的是那些对精度、可靠性、一致性要求最苛刻的客户 ——汽车。

从新能源汽车驱动电机,到各类汽车电动零部件、人形机器人、低空飞行器、家电等 电机,我们踩过的坑、走过的路,都沉淀为一套完整的制造经验:

第一,百万台级的产线交付经验。

我们设计和交付的电机产线,年产能不是以万为单位,而是以百万台计算。这意味着每一个工位都要考虑节拍平衡,每一道工序都要杜绝瓶颈,每一次停机都要有预案。

第二,汽车级的高精度装配工艺。

电机装配,最怕什么?怕磁钢吸在一起伤人,怕定子转子同心度偏差,怕绕组焊接虚接。我们在汽车制造中打磨出的工艺方案,把这些问题一个一个解决掉。这些工艺积累,直接可以平移给人形机器人。

第三,大批量制造的节拍与良率控制能力。

良率99%听起来很高,但在百万台规模下,1%的不良就是一万台废品。汽车 制造倒逼我们把良率做到99.5% 99.8% 99.9%……每一个百分点的提升,背后都是无数次的工艺优化。

现在,我们把这一整套汽车级的制造经验,带到了人形机器人领域。

我们相信:人形机器人要真正从展台走进工厂、走进家庭,需要的不是天马行空的概念,而是把每一个关节电机,都当成汽车零部件来造的务实精神。

接下来,回到标题的问题:人形机器人产业化,为什么必须是“汽车级”?

因为产业化的本质,从来不是做出一个惊艳的样品,而是稳定、可靠、低成本地做出十万个、一百万个相同的产品。

这件事,汽车工业已经做了一百年。从传统制造流水线,再到今天的智能制造,汽车工业把大规模制造 这件事打磨到了极致。

人形机器人

人形机器人作为下一个万亿级产业,没有时间、也没有必要重走一遍弯路。站在巨人的肩膀上,把汽车工业已经验证过的制造体系拿过来,再针对自己的特殊需求做迭代升级。

这就是汽车级的价值所在。

它不是终点,而是起点。是人形机器人产业化的必经之路,也是合利士正在践行的路。

用汽车制造打磨过的制造体系,为具身智能时代提供可靠的身体 。毕竟,再聪明的大脑,也需要精准的 肌肉去执行。

如果您对人形机器人电机的智能制造感兴趣,欢迎访问合利士与我们 现场面对面的交流探讨。

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