征和工业:灵巧手的“阿喀琉斯之踵” | 微链技术如何破解传动系统的“不可能三角”

具身智能之心 2025-10-27 12:00
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下一代传动系统

微链优势


革命性类人机器人技术



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导 语

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类人机器人技术的兴起代表着自动化领域最有前景的前沿之一,其应用涵盖制造业、医疗保健、服务业和人类辅助。

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随着企业和行业寻求整合更先进的机器人解决方案,驱动机器人肢体的传动系统已成为关键的差异化因素。

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在各种可用的驱动技术中,微链系统正在成为一种重要解决方案,解决了现代灵巧机器人手、臂、腿所面临的根本挑战。

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装配微链驱动系统的类人机器人

展示精密的机械结构(机器人结构构想图)




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01


REPORT

传统驱动系统的不足之处

多元矛盾集成与市场痛点


当今企业既要求能执行灵巧操作,又希望保持高可靠性、成本效益和运营效率,即“可靠性-性能-成本”不可能三角。传统灵巧手驱动系统面临几个关键限制,影响了其实际性能和商业可行性。


可靠性——“停机一小时,损失十万元”:

制造业产线上,灵巧手故障会令整条产线停摆。某汽车零部件工厂主管指出:“产线每小时产值12万元,灵巧手停机两小时,直接损失就是24万元,还不算后续的延期赔偿。”企业真正需要的是百万次以上的循环寿命。


一致性——批量生产和AI训练的前提

灵巧手商业价值在于泛化性,但现实中同批次产品性能差异较大,导致大规模部署、AI模型训练和维护都极为复杂,增加了运营难度。


总拥有成本TCO——“便宜的往往更贵”:

传统腱绳传动方案初次购买和配置成本较低,但持续维护和更换费用甚至可能抵消或超越先期投入成本。只有全生命周期成本真正更低的解决方案才具备持续商业化的基础。


 “多元不可能三角”:高负载、高寿命、高自由度、高控制精度、轻量化的矛盾:

灵巧手需要高自由度带来灵活性,但连杆/齿轮方案在高自由度下体积和重量急剧增加,轻量化无法兼顾;腱绳轻巧,但存在寿命和控制精度退化现象。多重性能间的矛盾,让市场对微链轻量化和高自由度兼容性、可靠性及精度尤为关切。

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多元不可能三角雷达图对比


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02


REPORT

具身传动方案困境

现状阐释


PART.01

腱绳驱动的寿命陷阱

行业认知腱绳方案轻便灵活,也存在易拉伸、磨损快、需频繁张力维护等问题。境外第三方独立机构实测显示,25万次循环后腱绳拉伸达17mm,定位精度由±0.1mm衰减到±0.5mm以上,性能退化造成维护人工和停机等隐性成本放大。

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第三方测试反馈:

a) 是经过250,000次循环后腱绳的磨损情况;

b) 是新的腱绳状态


PART.02

齿轮/连杆系统的重量缺陷

齿轮传动精确耐久,但每提升一个自由度都要“叠加”电机和减速器,灵巧手重量提升较快,响应迟钝影响实际灵巧度。模数减小后,精密齿轮制造成本与良品率成为瓶颈。


PART.03

行业困境:“多组不可能三角”叠加

行业早期聚焦传统“三角”,但高负载与高寿命、高自由度、高精度、轻量化本也是独立不可兼得,需要方案打破多重矛盾。




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03


REPORT

微链方案的突出优势

集成痛点,促进商用落地


微链技术有望成为满足下游客户需求痛点的集大成者,实现了向“真正商用手”的飞跃。其创新点不仅融合了腱绳的轻量化和连杆/齿轮的高精度、高负载优势,更以高寿命、免维护、体积紧凑、易扩展等特性补齐短板,实现极致性能表现。

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不同传动系统的灵巧手



PART.01

技术对比与性能优势

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灵巧手多传动方案高自由度对比

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微链方案高自由度下重量/精度变化



PART.02

微链集成优势

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微链传动系统特写——微型化精密结构


① 高负载和寿命:微链通过微型化链条和链轮,循环寿命超百万次,高自由度下可实现承重30kg+,优于腱绳与连杆系统。


② 高自由度与轻量化并存:在保持高自由度时,整体重量仍能控制在400-700g区间。


③ 高控制精度:无明显拉伸和磨损,持续保持0.1-0.2mm级精确度。


④ 低TCO:3年周期内,经模拟测算,链条传动方案在全生命周期成本角度堪称最优。


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灵巧手市场痛点与微链优势集成


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PART.04

技术壁垒与竞争格局

微链传动方案的产业链门槛高,仅少数企业拥有规模化量产和核心技术突破能力,且链传动行业的头部企业向人形机器人方向布局相对谨慎。市场窗口期有限,真正具有差异化壁垒的是掌控微链技术的企业。


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04


REPORT

行业价值与落地关键

能用、耐用、好用

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最左:微型链

最右:目前国内最大链条72B船舶链


灵巧手商业化真正的核心是始终能用、耐用、好用。微链方案以其高集成度、高可靠性、低维护、易工程化的特性,有望成为灵巧手规模应用的基石。

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微型链实拍图


在AI和自动化新一轮行业爆发中,微链方案的多重性能集成优势,使其成为行业新方向、新选择。真实用户需求——高自由度下始终能用、超长寿命、持续高精度、轻量高负载——在微链方案下得以同时满足。


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结  论

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微链传动技术有望打破灵巧手传动领域的多重“不可能三角”,以集成化、可扩展和工程落地能力正成为商用化灵巧手的“标配”选择。

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推动灵巧手商业化的“基线技术”之一。

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微链方案,将是技术变革引领方向。



<<<  参考文献 >>


  1.  T. Heinemann, R. Wallace and M. Liarokapis, "On Chain Driven, Adaptive, Underactuated Fingers for the Development of Affordable, Robust Humanlike Prosthetic Hands," 2025 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Atlanta, GA, USA, 2025, pp. 953-959

  2. https://www.ofweek.com/ai/2025-09/ART-201717-11000-30670677.html 

  3. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202502121643014502_1.pdf 

  4. https://www.fxbaogao.com/detail/4655458  

  5. https://www.fxbaogao.com/detail/4238726   

  6. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202501031641805963_1.pdf 

  7. http://news.cnfol.com/it/20250731/31509560.shtml  

  8. https://znyj.ofweek.com/news/2025-09/ART-23013-11000-30670685.html 

  9. https://www.stcn.com/article/detail/2981703.html 

  10. https://wap.eastmoney.com/a/202505193408446965.html 

  11. http://cgws.com/cczq/ggdt/ccyj/202403/P020240304307538991639.pdf 

  12. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202404231631065378_1.pdf 

  13. https://www.leaderobot.com/news/4597

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  15. https://news.futunn.com/hk/post/60656613

  16. https://blog.csdn.net/weixin_39699362/article/details/149439766

  17. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202507241714854154_1.pdf?1753381727000.pdf 

  18. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202409261640051493_1.pdf

  19. https://9fzt.com/common/d024f068a8e447b32ed27a38682bc04a.html 

  20. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202504231661162178_1.pdf?1745438914000.pdf 

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  26. 日本椿本链条(Tsubaki)官方新闻:超紧凑滚子链产品发布,2024年9月,https://tsubakimoto.com/company/news/press/2024/09/17/1/

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  28. https://tt-net.tsubakimoto.co.jp/tecs/pdct/cdc/feat/pdct_feat_cdc_CESS.asp?_gl=1wh8s5d_gcl_auMTExNDc1OTMyNS4xNzM4NzM4OTkx_gaMTY1OTkzMDQ0My4xNzIxMjc5ODE3_ga_79ZQ63NZ7Y*MTc0MTMxNTMzMi4xOC4xLjE3NDEzMTU0MjguMjkuMC4w&lang=cn

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