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今年守着春晚看完,最让我震撼的不是哪个明星的歌舞,而是满屏翻跟头、打武术的人形机器人!
整齐划一的动作,零失误的后空翻,精准到毫米的配合,不少网友都直呼:科幻片里的场景真的照进现实了!
但很多人不知道,这些机器人能这么厉害,核心不只是表面的算法,更是藏在机身里的材料——说白了,算法再牛,没有靠谱的材料撑着,机器人别说翻跟头了,走两步都可能卡壳、散架。
今天就用大白话给大家讲透,人形机器人没有哪一个材料是独一档重要的,它能不能动、动得准不准、用得久不久、能不能量产走进千家万户,全靠下面这四大类核心材料共同决定,少了哪一个都不行。还有产业链里的核心玩家,全是干货,建议先收藏再看,免得下次想看找不到了!
一、动力传动材料:机器人的“心脏+肌肉”,动起来的命门
为啥春晚的机器人能连续翻好几个后空翻,落地不晃、动作不飘?为啥它的关节能精准控制,打武术一招一式都丝毫不差?核心全靠动力传动材料,这也是整台机器人里成本最高的部分,更是之前卡脖子最严重的环节。
这里面最核心的,就是两个东西:
第一个是高性能钕铁硼永磁体,说白了就是机器人“肌肉”的核心,装在关节的伺服电机里。机器人要在小小的体积里,输出大扭矩、还不发热,全靠这个材料,没有它,电机就是个空壳子,根本带不动机器人做动作。
第二个是精密传动特种合金钢,相当于机器人关节的“硬骨头”,减速器、丝杠这些控制动作的核心零件,全是用这个材料做的。之前国产机器人用不久、精度不够,核心就是这个钢材的纯净度、抗疲劳性不如进口的,现在已经有了很大突破。
产业链核心玩家
国内这一领域的头部企业,比如中科三环、宁波韵升、金力永磁,都是钕铁硼领域的老牌玩家,高端牌号产品已经实现国产突破,给国内头部人形机器人厂商供货;还有中信特钢、抚顺特钢,是特种合金钢领域的核心企业,解决了机器人关节材料的卡脖子问题,是国内减速器、丝杠厂商的主力供应商。
二、轻量化结构材料:机器人的“全身骨架”,决定能扛能跑
很多人可能不知道,人形机器人有个核心指标叫“负载自重比”——说白了就是,机器人自己越轻,能扛的东西就越多,续航时间也越长,动作也越灵活。要是机器人自重太大,别说干活了,自己走两步都费电,根本没法量产普及。
而决定机器人自重和强度的,就是轻量化结构材料,目前主流的有三个:
第一个是高强度航空铝合金,现在市面上能量产的人形机器人,机身框架、四肢外壳,几乎全用的这个,比普通钢材轻一半还多,强度还够,成本也适中,完美平衡了性能和量产需求,是现在的绝对主力。
第二个是碳纤维复合材料,高端机型的顶配材料,强度是钢的5倍,重量只有钢的1/5,用在机器人身上,能直接把自重降低30%以上,就是现在成本还比较高,是未来降本的核心方向。
第三个是轻量化镁合金,比铝合金还轻,减震散热还好,已经用在机器人的手掌、散热模块里,是未来轻量化的重要补充。
产业链核心玩家
这一领域的核心标的,比如南山铝业、明泰铝业,是航空铝合金领域的头部企业,已经给多家头部人形机器人整机厂商供货;还有光威复材、中复神鹰,是国产碳纤维的龙头企业,打破了海外垄断,是高端人形机器人轻量化材料的核心供应商。
三、耐磨自润滑特种材料:机器人的“关节软骨”,决定用得久不久
这个材料最容易被大家忽略,但却是机器人能不能商用的隐形门槛。大家可以想一下,机器人的关节每天要转上万次,要是没有耐磨的材料,用不了几个月就磨坏了,根本没法卖给工厂、家庭用。
这里面最核心的,就是PEEK树脂,很多人叫它“塑料黄金”,强度能媲美钢材,重量却轻了40%,还自带自润滑、耐磨、耐高温的属性,装在机器人的关节耐磨件、灵巧手零件里,能让机器人的使用寿命直接翻好几倍。之前这个材料长期被海外巨头垄断,现在国产已经实现了规模化量产,替代空间特别大。
还有就是固体润滑涂层、专用润滑脂,别看用量少,涂在齿轮、丝杠上,能让零件寿命提升数倍,还能降低关节噪音,之前也是被海外卡脖子,现在国产正在加速突破。
产业链核心玩家
国内PEEK材料领域的核心企业,比如中研股份、金发科技、普利特,都已经实现了规模化量产,成本比进口产品低很多,打破了海外垄断,是国内人形机器人厂商的核心配套企业。
四、感知敏感材料:机器人的“眼睛+皮肤+神经”,决定聪不聪明
前面的材料,决定了机器人“能不能动、动得稳不稳”,而感知敏感材料,决定了机器人“聪不聪明、能不能干活、能不能和人安全相处”。
为啥春晚的机器人能和演员无缝配合,不会撞人、不会出错?为啥有的机器人能拿鸡蛋、拧瓶盖,不会把东西捏碎?全靠这些材料:
比如柔性压阻/压电材料,装在机器人的灵巧手、电子皮肤里,能精准感知压力、温度,相当于机器人的“触觉神经”,是机器人做精细动作的核心;
还有硅基MEMS敏感材料,装在机器人的每个关节里,能实时感知受力和姿态,相当于机器人的“平衡神经”,能让机器人动作更柔顺,不会硬邦邦的,还能避免碰撞伤人,是人机交互的核心。
产业链核心玩家
这一领域的头部企业,比如汉威科技、歌尔股份、苏州固锝,在柔性传感器、MEMS敏感材料领域都有核心技术突破,已经给国内人形机器人厂商配套,是机器人智能化升级的核心受益标的。
其实说到底,我一直觉得,人形机器人这个赛道,现在就像10年前的新能源汽车,还处于爆发的初期。而每次新产业爆发,最先受益、确定性最强的,永远是这些核心材料厂商——毕竟不管哪家整机厂最后跑出来,都得用这些核心材料,这是行业的底层逻辑。
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好了,今天的干货就分享到这里。大家今年春晚有没有被机器人的表演惊艳到?你觉得人形机器人赛道里,哪个材料的发展空间最大?或者你还有什么想了解的,都可以在评论区里聊一聊,咱们一起交流交流!
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