翔空科技:以一体化复合工程塑料关节模组,重塑人形机器人轻量化与规模化制造新范式

2025-12-09
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在人形机器人产业高速发展、技术快速迭代的当下,整机企业对于轻量化、低功耗、高可靠以及降本制造的需求日益迫切。尤其在关节系统中,传统金属零部件虽然具备强度优势,但在重量、加工成本、系统噪音和润滑维护等方面逐渐暴露瓶颈。作为国内深耕工程塑料零部件开发的企业,翔空科技(常州)有限公司凭借材料改性、结构优化、CAE仿真与精密注塑的系统化能力,率先推出面向人形机器人行业的一体化复合工程塑料关节模组开发与制造方案,为行业提供全新的非金属替代路径。

01全链路研发能力,为轻量化关节模组奠定基础

翔空科技在工程塑料零件开发领域深耕多年,积累了大量应用于高速旋转,精密传动与结构承载场景的材料与工艺经验。公司自建了原料改性工厂,CAE技术中心、模具注塑工厂,具备从材料定制、结构设计、流变仿真、模具制造到量产注塑的完整产业链条。

依托这一体系,翔空科技已成功打造多个全塑化解决方案,包括:

  • 行星齿轮模组
  • 反向式行星滚柱丝杠
  • 关节轴套与定位结构

这些应用性能稳定、寿命长、重量低,在人形机器人产业链客户中获得广泛验证。

 

02一体化复合工程塑料关节模组:兼备轻量化与高强度

传统工业机器人关节普遍采用金属连接方案,不仅重量大,装配复杂,且容易产生间隙累积、噪声偏大。而翔空科技退出的一体化复合工程塑料关节模组,通过材料与结构协同优化,实现以下优势:

  • 一体化成型,减少零件装配数量

通过模块化设计与复合材料精密注塑工艺,将原本需多个金属部件组合的关节壳体、轴套、支撑骨架等机构整合为一体化工程塑料零件,显著降低装配环节成本,同时减少误差累积。

  • 重量降低25%-50%,提升能效与灵活性

复合工程塑料密度仅为金属的1/6~1/8,通过结构优化可以达到接近甚至超过铝合金的刚性重量比,使人形机器人在动态平衡、能耗控制与动作灵敏度方面获得明显提升。

 

03CAE赋能结构优化,让复合材料也能承受金属级负载

针对人形机器人关节的力矩大、应力集中、寿命要求高等特点,翔空科技在方案开发阶段即导入CAE技术,包括:

  • 注塑流动分析
  • 结构力学仿真
  • 疲劳寿命评估
  • 摩擦磨损模拟

通过虚拟仿真能提前发现结构薄弱点,并根据工程塑料材料特性进行加强筋设计、壁厚优化、纤维走向控制等,提高成型质量与结构可靠性。

 

04专业模具与注塑能力,确保量产一致性与高精度

工程塑料结构件要达到人形机器人级别精密度,必须依赖高质量模具与专业注塑工艺。翔空科技具备:

  • 自主模具设计与制造能力
  • 精密注塑设备与自动化生产线
  • 多腔模具与改性工程塑料成型经验
  • 包含石墨验证、尺寸检测的质量品控体系

确保一体化关节模组批量生产后依然保持尺寸稳定、形变可控。耐久可靠。

 

05重新定义人形机器人关节的“材料边界”

随着行业向大规模应用迈进,降本与制造效率将成为决定未来竞争力的关键,翔空科技的一体化复合工程塑料关节模组,可适用于:

  • 肩/肘/腕关节壳体
  • 驱动端罩与支撑结构
  • 高速旋转类传动部件
  • 中空线束通道结构

在性能可预期、成本更具优势的情况下,为整机厂提供全新选择。