2025年3月4日,在位于武漢經(jīng)開區(qū)的武漢泛洲精密科技股份有限公司(以下簡稱“泛洲精密”)實驗室,研發(fā)人員正在對一款諧波減速器樣品做性能測試。一個巴掌大小的零件,卻要扛住機器人十年高負荷運轉的“折磨”——這是諧波減速器,人形機器人的核心“關節(jié)”。

泛洲精密是一家專注于汽車傳動系統(tǒng)精密沖壓零部件研發(fā)、生產(chǎn)的民營企業(yè),其精沖撥叉和駐車產(chǎn)品在自主品牌乘用車領域占有率全國第一。公司先后入選國家高新技術、省專精特新企業(yè),榮獲國家技術發(fā)明獎二等獎、省科學技術一等獎等獎項,參與起草2項國家標準,擁有省企業(yè)技術中心和國家認證的CNAS實驗室,先后獲批8項發(fā)明專利、86項實用新型專利。
為何從穩(wěn)坐國內汽車撥叉市場頭把交椅,決心進軍機器人領域?在泛洲精密精沖事業(yè)部總經(jīng)理李貝看來,人形機器人有望成為繼智能手機、新能源汽車后的又一個劃時代的顛覆性產(chǎn)品,其發(fā)展?jié)摿Υ?、應用前景廣,是未來產(chǎn)業(yè)的新賽道。行業(yè)相關數(shù)據(jù)顯示,一臺人形機器人的所有關節(jié)部位需要20余個減速器,其中諧波減速器占比達到了70%。李貝算了一筆賬:若人形機器人年需求達100萬臺,按目前產(chǎn)能計算諧波減速器缺口將超千萬臺?!艾F(xiàn)在不布局,未來連賽道都擠不進?!?/p>
據(jù)悉,諧波減速器屬于精密傳動重要部件。在汽車零部件領域,泛洲精密正在批量生產(chǎn)傳動系統(tǒng)行星減速機構產(chǎn)品,該款汽車零部件與機器人諧波減速器在功能上具有相似性,但機器人的諧波減速器要求更精密、更緊湊,制造工藝難度更高。
“機器人的關節(jié),比汽車零件精度提升了一個數(shù)量級,就像是在繡花針上加工!”泛洲精密研發(fā)負責人代群拿著一個泛著金屬光澤的諧波減速器介紹,汽車零部件的精度是“絲級”(0.01毫米),而諧波減速器需要達到“微米級”(0.001毫米)。他回憶,“前后歷時一年,團隊內部召開研討會,外部邀請行業(yè)諧波傳動專家培訓支援,研發(fā)人員見縫插針查閱國內外文獻資料,不斷學習充電……”
代群說,齒形設計是研發(fā)中的另一道難關。最初,團隊沿用傳統(tǒng)的漸開線齒形,但傳動精度始終卡在“最后一微米”。“生物的齒形特點各異,經(jīng)過了數(shù)億年的進化,為什么不能模仿自然?”團隊另辟蹊徑,用計算機模擬數(shù)十種生物齒形,自主研發(fā)設計出獨特的仿生齒形方案,使剛輪與柔輪之間的嚙合精度提高,產(chǎn)品的整體傳動效率和穩(wěn)定性也隨之提升。
耐久性是諧波減速器的“命門”。國際頂尖產(chǎn)品壽命達1萬小時,而國產(chǎn)產(chǎn)品常止步于7000小時。泛洲精密通過優(yōu)化齒形設計和應用表面處理技術,來解決諧波減速器壽命問題。為了驗證改進的效果,代群翻出汽車變速器測試的老本行,帶著團隊設計動力系統(tǒng)、編寫控制程序,自主研發(fā)了耐久測試臺。
“我們堅持生產(chǎn)一代、開發(fā)一代、研究一代。2022年公司啟動的高端蒸汽節(jié)能閥門項目,今年將迎來量產(chǎn),預計全年較上一年營收將增長8%~10%?!崩钬愓f,目前最新研發(fā)的人形機器人諧波減速器產(chǎn)品已完成產(chǎn)品設計、樣品制造,正進入測試關鍵階段,預計2026年將迎來量產(chǎn),成為公司又一新的利潤增長點。