人形机器人行业的发展,对高分子材料领域提出了什么样的新要求?

2025-02-06 718 苏州和塑美



      春晚《秧bot》节目亮相,让世界关注到了人行机器人这个领域的发展现状。2025年2月6日,金发科技上桌人形机器人领域,股票涨停收官的消息也让材料领域的企业们躁动起来。当前阶段,人形机器人行业的发展对高分子材料领域提出了多方面的需求,主要集中在材料的轻量化、高性能化、多功能化以及环保可持续性等方面,以下是具体分析:

轻量化需求

  • 减轻机器人自重:人形机器人需要在保证强度和性能的基础上实现结构减重,以提高运动灵活性和能效。例如,聚醚醚酮(PEEK)材料因其比强度大、密度低的特性,被应用于人形机器人的肢体骨骼及关节结构件,可显著降低机器人自重
  • 提升运动性能:轻量化材料有助于提高机器人的行走速度和操作灵活性。如特斯拉的Optimus-Gen2人形机器人使用PEEK材料后,重量减轻了10公斤,行走速度提升了30%

高性能化需求

  • 机械性能:人形机器人在运动和操作过程中需要承受各种复杂的应力,因此需要高分子材料具有高强度、高模量、高韧性和良好的耐磨性。例如,PEEK材料具有优异的机械性能、耐热性和抗磨损性,能够满足机器人关节、轴承、齿轮等部件的性能要求
  • 耐温性能:机器人在不同环境和工作状态下可能面临高温或低温的挑战,高分子材料需要具备良好的耐温性。如聚苯硫醚(PPS)材料具有良好的耐温性和电绝缘性,适用于人形机器人的连接件、护板以及动力中心壳体等部件
  • 耐化学性能:在一些特殊应用场景中,人形机器人可能会接触到各种化学物质,因此需要高分子材料具有良好的耐化学腐蚀性。PEEK材料在这方面表现出色,能够在复杂工况下保持性能稳定

多功能化需求

  • 电子性能:随着人形机器人智能化程度的提高,其内部的电子元件和传感器数量不断增加,对高分子材料的电子性能提出了更高要求。例如,液晶聚合物(LCP)具有优良的耐高温性、尺寸稳定性和高频介电稳定性,被广泛应用于机器人的伺服电机连接器和电子元器件中
  • 生物相容性:在与人类密切接触的场景中,如医疗护理、服务机器人等领域,人形机器人的表面材料需要具备良好的生物相容性,以确保与人体接触的安全性。有机硅材料因其柔软性和生物相容性,被广泛应用于软体机器人的手部设计中
  • 仿生功能:为了更好地模拟人类的外观和触感,人形机器人需要采用具有仿生功能的高分子材料。热塑性弹性体(TPE)因其优良的柔韧性和抗拉强度,以及独特的触感,被广泛用于仿生机器人的外壳和手臂

环保可持续性需求

  • 可回收性:随着环保意识的增强,人形机器人行业对高分子材料的可回收性提出了更高要求。一些可回收的高分子材料不仅可以降低生产成本,还能减少对环境的影响。例如,TPE材料具有良好的可回收性
  • 绿色制造:在人形机器人的生产过程中,需要采用环保的高分子材料和制造工艺,以减少对环境的污染。例如,一些高分子材料生产企业正在开发低挥发性有机化合物(VOC)的材料和生产工艺


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