文章來源:國盛證券《機器人下一個重要方向:輕量化》 特斯拉人形機器人始于2021年,三年來進步明顯,呈現(xiàn)出輕量化趨勢。2023 年12月特斯拉發(fā)布Optimus Gen-2的視頻,相比于第一代Optimus人形 機器人,第二代Optimus進步明顯,速度快30%、整體重量從73kg減少 到63kg,重量減輕10kg。機器人輕量化有三大優(yōu)勢:第一,更持久;也 就是節(jié)能,延長續(xù)航時間。第二,更靈活;輕量化可以降低運動慣性,對 電機轉(zhuǎn)矩密度要求也會降低,相同的電機,更輕的本體重量,也就更容易 被驅(qū)動和控制,也能夠發(fā)揮出更大的承載力,使機器人在執(zhí)行復雜動作時 更加流暢和精準。第三,更耐用;輕量化設計可以降低機器人部件之間的 摩擦和磨損,從而延長機器人的整體壽命。 (1)以塑代鋼:“以塑代鋼”的核心材料為PPS & PEEK。PPS較便宜、 性價比高,機器人軀體的外殼面積大、材料耗量高、同時也有減重需求, 因此適合選用更便宜、同時性能也夠用的PPS作為輕量化材料。PEEK有 自潤滑性,但是成本較高,適合用于不能反復添加潤滑油、但又需要潤滑 的地方,同時用量還不能太多,對于機器人而言,“關(guān)節(jié)、肌肉、骨骼”更 適配,也就是執(zhí)行器和傳動件外殼的輕量化,PEEK材料有優(yōu)勢。 (2)鋁鎂合金:鋁鎂合金是以鋁為主要原材料,并摻入少量的鎂以及其 他金屬制成的金屬材料,具有密度小、強度高、抗震力強、散熱性好、抗 電磁干擾性好、綠色環(huán)保等特點。鋁鎂合金作為新材料領域的創(chuàng)新合金, 被廣泛應用于航空航天、汽車制造、電子設備等領域。因為其優(yōu)異的性能 和高性價比,鋁鎂合金是機器人輕量化的一種可行方案。
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