随着人形机器人向产业化、场景化加速迈进,关节模组作为其运动执行的核心核心,直接决定机器人动作的流畅度、运行稳定性及人机交互体验。当前,关节模组振动与噪声问题日益凸显,不仅影响机器人步态精准度、缩短核心部件使用寿命,还限制其在医疗、家庭服务、精密制造等对静音要求较高的场景落地,成为制约人形机器人规模化量产的关键痛点。业内企业聚焦这一核心难题,深入剖析成因、深耕技术创新,推出针对性改进措施,为人形机器人产业高质量发展赋能。

经技术团队全面攻坚排查,人形机器人关节模组振动与噪声的产生,主要源于三大核心原因。其一,传动部件精度不足,关节模组内谐波减速机、行星齿轮箱等核心部件的齿形误差、齿侧间隙过大,或加工表面粗糙度过高,啮合时易产生冲击与摩擦,进而引发振动和噪声,这是最主要的成因之一。

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其二,结构设计与装配偏差,关节模组需兼顾轻量化与紧凑性,部分设计中忽略了振动缓冲,加上装配时轴系平行度不足、轴承间隙不当,导致运行时部件碰撞、共振,加剧振动噪声。其三,工况适配与部件性能不足,高负载运行时电机扭矩波动、关节动作切换频繁,易引发轴系扭振;同时部分关节壳体材质阻尼性差,缺乏有效的减震结构,无法有效吸收振动、阻隔噪声,且部分企业对关节柔性考虑不足,进一步放大了振动噪声问题。

针对上述成因,纽格尔依托技术突破,从部件加工、结构设计、装配工艺全流程推出改进措施,全方位破解振动噪声难题。核心部件优化方面,提升谐波减速机、行星齿轮箱的加工精度,优化齿廓修形设计,减小齿侧间隙与啮合冲击,同时采用高精度轴承,降低部件运行摩擦噪声;引入高精度高强度减震弹簧,发挥缓冲减震作用,如同为关节加装“韧带”,减少振动传导与噪声产生。结构与材质升级方面,采用高阻尼复合材料制作关节壳体,搭配3D打印镂空缓冲结构,提升振动吸收能力;优化关节模组集成设计,将伺服电机与谐波减速机高度集成,减少部件碰撞与共振隐患,兼顾轻量化与静音性。装配与控制优化方面,规范装配流程,精准校准轴系平行度与部件间隙,提升装配精度;优化AI运动控制算法,实现关节动作平稳切换,减少扭矩波动引发的振动,同时搭配智能降噪算法,进一步优化静音效果。

如今,系列改进措施已广泛落地应用,可将关节模组运行噪声降至45分贝以下,振动幅度控制在微米级,大幅提升机器人运行稳定性与静音效果,适配宇树科技、云深处等头部企业的量产需求,助力人形机器人拓展更多应用场景。未来,纽格尔将持续深化技术创新,结合场景需求优化改进方案,推动关节模组向高精度、低振动、低噪声方向升级,降低制造成本,助力国产人形机器人突破核心技术瓶颈,加速产业化落地,为高端装备制造业自主可控发展注入新动能。