随着第二届人形机器人运动会举办,百米比赛“一路火花带闪电”成了热点话题:一些机器人在奔跑中姿态优美、速度超人,但冲过终点线后刹不住,撞到围挡反弹摔倒后腰部关节直接火花四射。对于很多观众而言,这是有趣的段子,但对于机器人产业来说,这些极限工况下暴露的技术痛点,是机器人真正走入生产和生活场景必须跨越的挑战。
机器人要如何从实验室走进真实场景?在2026世界机器人大会上,一场可以被称为展会“最硬”的圆桌论坛上,京东工业与6家机器人零部件核心企业一起给出了明确的答案:产业要携手翻越零部件性能不够、寿命不足、成本较高、安全性难保证这四座大山。京东工业在WRC上携手舍弗勒、青岛云路、视源股份、翼菲科技、厦门宏发、大寰股份、双元科技、上海君屹等机器人产业链头部企业,共同发起成立的“机器人零部件产业发展联盟”,更是为机器人的实用化征途铺就了一条宽阔的道路。
走出实验室,真实场景对机器人零部件提出高要求
回到机器人运动会的场景,高速和持续奔跑对于人形机器人是一种极限测试,特别是关节电机持续输出峰值扭矩,迅速升温可能导致电机扭矩明显衰减,也就是机器人“一下子腿软了”。
对零部件企业来说,机器人走出实验室的挑战更为直接,大量环境参数不仅更加严苛,而且相互耦合,导致工况非常复杂。
“首先是工况的复杂性,实验室很多是单一变量测试,例如温湿度、冲击、震动等等,但是在实际的工况中这些因素是耦合在一起的,导致零部件寿命远远要低于单一变量的测试。”厦门宏发副总裁黄承焕表示, “人形机器人实际场景中工况的复杂度和不可预测性,可能比汽车领域更为严峻。”
大寰机器人科技有限公司副总裁王柏棠举出了一个生动的例子,在汽车装配过程中,在前盖下面有很多结构件阻碍,“我们的灵巧手需要去调整、甚至重新设计才能够完成操作,这只能是在场景中才会出现的问题。”
在安全、性能、寿命和成本间寻求全面突破
相比于汽车制造,机器人产业在技术创新、生产制造、场景落地和服务保障方面的压力更为突出,零部件制造企业面临着来自安全、性能、寿命和成本的综合挑战。
“无论在任何场景下,机器人对人员和环境的安全保障是第一关键。核心零部件的MTBF一定要保证在至少3-5万个小时,才具备未来批量应用的可能性。”苏州源控总经理梁春明说。
“绝对不能妥协的首先是质量,包括产品的耐久性、执行一致性、安全性等等。”舍弗勒中国区总裁陈相滨认为,“人形机器人对零部件精度要求特别高。以滚珠丝杠为例,以前是通过滚压出来,用在机器人上需要通过磨削,一个零件往往需要超过半个小时的加工时间。”
面对机器人产业对零部件的高要求,技术创新成为全面提升安全、性能、寿命和成本的必然选择。陈相滨表示,要让零部件在确保质量的情况下把成本降下来,是舍弗勒作为零部件企业的职责。“我们在通过工艺的创新来实现。例如,谐波齿轮减速器中核心的柔轮此前都是通过机加工,我们现在可以通过冲压实现,实现了显著的降本增效。”
青岛云路创始人兼首席战略官李晓雨透露了新型材料带来的突破。面对机器人对电机功率密度和扭矩密度的要求,目前行业使用的是昂贵的进口薄硅钢片,“非晶新材料可以用不到硅钢1/5的成本和重量,实现低于20%的损耗,让电机频率从1KHz一直到近50KHz,同时带来成本降低和性能提升。”
深入场景,推动机器人零部件技术收敛
在走进真实场景对安全、性能的高要求之外,机器人零部件企业面临的另一个挑战则是产业需求复杂而个性,关键技术目前还无法收敛,导致行业不能通过标准化和规模化的路径发展。面对这个问题,深入场景成为企业家们共同的选择。
“场景会反向定义零部件。当前技术路线没有收敛,很大程度是因为场景中没有产出明确标准,告诉硬件企业需要什么样的东西。巨量的场景应用会导致技术路线的收敛,定义出标准,转化成产品规模,带来实际利润,形成正向的循环。”浙江翼菲智能科技股份有限公司副总经理张旭表示。
舍弗勒中国区总裁陈相滨用汽车行业的实践来说明场景的价值,“我们现在做机器人的零部件制造,有很多汽车行业的经验传承过来。比如做汽车开发过程中会通过各种验证,不只是实验室,更包括路试、高低温、灰尘等等。机器人产业也会走上这条路,不只是实验室耐久,也要在真实场景中验证、迭代,形成不停升级的过程。核心就是要通过场景,把规范定义好。”
大寰机器人科技有限公司副总裁王柏棠认为:场景是第一生产力,只有场景才能定义零部件、定义机器人。“技术路线收敛可能也会依据于核心场景进行,往不同的方向去异化。其实不同的场景,例如商业、陪伴、工业都可能会异化出一套自己的标准。”
开放场景,以生态共建推动产业发展
京东工业在WRC上携手机器人产业链头部企业,共同发起了“机器人零部件产业发展联盟”,坚持“场景定义技术、需求倒逼创新、协同突破瓶颈”的核心方向,真正解决机器人产品不好用、不耐用、不安全、用不起的行业痛点,让机器人零部件从“实验室参数”走向“产业级可用、规模化可量产、商业化可盈利”。
京东工业工业自动化业务负责人表示:“机器人的应用场景丰富、需求差异很大。京东工业会携手生态合作企业定义典型应用场景,梳理关键零部件的技术要求,达到技术收敛、做好行业标准,再携手零部件企业落地,协同产业伙伴一起把中国机器人产业做大做强。”
“期待京东工业能够以海量的数据为产业伙伴提供一个清晰的视野,帮助零部件企业减少盲目的投入和研发,让企业资源浪费更少、效率更高。”浙江翼菲智能科技股份有限公司副总经理张旭表示。
陈相滨展示了舍弗勒在机器人场景构建和开放中的实践。舍弗勒在江苏省太仓市建立了灯塔工厂,有自己的产线模拟,也让各个厂家机器人去做这些场景的训练、采集数据。“我们在努力推动机器人真正有意义的进入工厂,打通工业领域的场景应用落地,提高整个工厂的效率,这对整个制造行业都会是大幅的提升,而不是仅仅是能表演。”
“京东工业发起的机器人零部件产业发展联盟非常重要,不仅把合作伙伴们聚在一起,探讨什么才是最好的解决方案,更让大家把场景打开,打通从零部件到机器人的场景落地。”陈相滨表示。