工业机器人传动路线之争，行星滚柱丝杠如何成为高负载场景的秘密武器？

工业人形机器人迈向生产力工具的战略背景

近日，工业和信息化部规划司司长姚珺在国务院政策例行吹风会上明确提出，将加快培养“机器人+”重点应用场景，特别推动工业机器人和人形机器人深度进入焊接、装配、喷涂和搬运等工业细分领域。这不仅是政策层面的号召，更代表着人形机器人被正式定位为工业生产力的重要组成部分。

当前，如何使机器人在工业现场实现连续稳定的高强度作业，成为供应链与制造业亟需解决的核心课题。针对这一挑战，开普勒机器人提出了基于工业场景的混合动力架构设计理念，强调“工业优先”的技术路线，这种系统性设计路径旨在确保机器人能够真正适应车间高负载、长续航和重复作业的生产需求。

工业级人形机器人所需面对的难题不再只是机械设计单点突破，而是传动系统对负载、稳定性及能耗的综合考量。

核心传动技术路线的行业争议与选择

人形机器人领域的传动系统目前主要分为旋转执行器与直线执行器两大主流技术路线。其中，旋转执行器以行星减速器和谐波减速器为核心，构成传统的传动技术基础；直线执行器则主要采用滚珠丝杠和行星滚柱丝杠两种方案，近年来在工业机器人领域逐渐展露头角。

针对这两条技术路径的优劣，业内存在持续争论。开普勒机器人硬件总监张敏梁在“智猩猩大讲堂”直播中详细阐述道：“旋转执行器凭借其成熟的供应链与高运动灵活性，长期占据优势，但在承载能力方面难以突破，难以满足工业场景对高负荷作业的要求。行星滚柱丝杠则具备高负载能力和精准运动控制优势，更适合工业级机器人关节的复杂应用。”

这一观点点明了工业人形机器人传动领域的核心考验：如何在高负载、长续航与能效之间达到最佳平衡，确保机器人的持续可靠运作。

旋转执行器的成熟局限与应用场景

旋转执行器因其技术成熟、体积紧凑及运动灵活，广泛应用于大多数人形机器人关键关节和工业机械臂。行星减速器在大扭矩环境下表现出高刚性和传动效率，是肩膀和臀部关节的首选；而谐波减速器则以轻量化和高精度著称，多用于手部灵巧操作。

不过，这类传动方案在承载极限上存在瓶颈，主流工业人形机器人手臂只能承载3至5公斤负载，无法满足例如重物搬运等对力量和耐久度有更高要求的工业场景。此外，旋转执行器减少能耗和避免热衰减也是技术挑战。

直线执行器与行星滚柱丝杠的工业优势

随着工业级应用需求提升，直线执行器重新成为业界关注焦点。滚珠丝杠以较低成本和较高精度在轻负载应用中常见，但对高冲击、高负载环境存在不足。相比之下，行星滚柱丝杠则以其微米级精度、更高负载承受能力和长寿命特性成为高端工业人形机器人传动系统首选。

行星滚柱丝杠的结构优化赋予其三大显著优势：

• 高精度：独特的螺纹设计及多点接触方式，实现微米级运动控制，大幅提升机器人动作的精准度。
• 高负载能力：多滚柱均匀分布受力，显著增强系统的承载和抗冲击性能，适合髋膝踝等大关节部位。
• 长续航性：具备优异的耐磨与散热特性，保证机器人在长时间高强度操作中的稳定运行。

这些特点使得行星滚柱丝杠契合工业现场对机器人负载、耐用性和作业精度的综合需求，成为开普勒等领先企业重点布局的技术突破口。

开普勒机器人混动架构的技术展望与行业影响

基于以上技术分析，开普勒机器人提出将旋转与直线执行器技术融合的混合动力架构，以发挥各自优势，实现工业人形机器人传动系统的全面升级。依托行星滚柱丝杠为主的关键负载轴设计，结合旋转执行器的灵活运动控制，该方案既保证了机器人运动的精细度，也极大提升了负载承载和续航能力。

此外，开普勒机器人在设计中强调整体系统的能效优化和散热策略，显著提高设备在高强度工业环境中的稳定性与可靠性。

这一创新的技术路线，标志着人形机器人从实验室突破走向真正产业化应用迈出了关键一步。未来，随着相关技术成熟与规模推广，工业人形机器人有望在更多复杂、重负载的生产场景中替代人力，成为制造业转型升级的重要推手。

总结与行业前瞻

工业机器人产业正处于快速发展关键期，机器人传动系统的技术路线选择决定了整体性能与应用前景。开普勒机器人基于对旋转执行器与直线执行器优劣的深刻洞察，选择了混合架构与行星滚柱丝杠技术作为核心突破方向。

这种面向工业级应用的传动方案，将进一步推动人形机器人在焊接、装配、搬运等领域的落地实施，同时也为行业标准的建立和产业链完善提供示范。

未来，随着更多技术创新与应用实践，工业人形机器人将在制造业中扮演越来越关键的角色，真正实现“机器人走进工厂，走上产线”，成为不可或缺的持续生产力工具。