
春晚带火了宇树的人形机器人,这些天,行业内关于人形机器人材料以及PEEK的讨论度相当高。
链塑网也在一直关注改性塑料在机器人的应用,今天我们将为大家介绍目前发展更为成熟、工业应用也更为普遍的“四足机器人”,也就是大家常说的机器狗的发展及材料应用情况,尤其是去年底刚刚发布的两款令人大开眼界的“轮足”机器狗。
上图中的机器狗是宇树科技在2024年发布的B2-W工业轮足机器狗,能够完成后空翻、高空跳跃、载人越障等一系列高难度的动作,甚至能从高达2.8米的高空腾跃而下,也没有任何受损,展示了强大的承重和平衡能力。最大站立负载120kg,40kg负载最大续航里程50km,据官网标价,这款机器狗售价15万美元(约合人民币109万元)。
在国内,机器狗市场发展势头迅猛,涌现出了一批优秀的制造商。宇树科技便是其中的佼佼者,据高工机器人产业研究所数据,宇树科技的机器狗占据全球机器狗市场69.75%的销量份额 ,其推出的Go2起售价仅为9997元,成功将行业价格打到了1万元以下,凭借高性价比的产品,收获了大量消费者的青睐。
除了宇树科技,云深处科技也是行业内的知名企业,其研发的“山猫” 全地形越野机器人,也采用轮足运动形态,能攀爬80cm高台,实现5m/s高速移动,可上下22cm连续台阶,适应多种复杂地形,防护等级IP54,续航3小时,负载12kg。
云深处灵活的“山猫”
先进轮足机器狗的工作环境复杂多样,这对材料提出了严苛要求。它需要材料具备轻量化特性,以减少自身重量,提升续航能力和运动灵活性;同时要拥有高强度,能承受运动中的各种应力和冲击力;还要耐磨,确保在长期使用中保持良好性能。
与传统金属材料相比,塑料在这些方面优势显著。首先是轻量化,塑料的密度远低于金属,这使得机器狗在保证结构强度的同时大幅减重,从而降低能耗、提高运动效率。其次,塑料成本相对较低,这有助于降低机器狗的生产和使用成本,使其更具市场竞争力。此外,塑料还具有出色的设计自由度,能够通过注塑等工艺制造出各种复杂形状的零部件,满足机器狗精密结构的设计需求。
聚醚醚酮(PEEK)堪称塑料中的 “性能之王”。它具有出色的耐高温性能,可在 260℃的高温下长期使用,这使机器狗在高温环境中仍能稳定运行;强度高,接近金属材料,能承受较大的外力;自润滑性良好,能有效减少部件之间的摩擦和磨损,降低维护成本。
在先进轮足机器狗中,PEEK 常被用于制造关节、传动部件等关键部位。例如在关节处,PEEK 材料既能保证关节的高强度和耐磨性,又能凭借其自润滑性,让关节运动更加顺畅,减少能量损耗。

PPO具有突出的电气性能,绝缘性好、介电常数低,这对于机器狗内部复杂的电子电路系统至关重要,能有效避免信号干扰和漏电问题。同时,它的机械性能优良,尺寸稳定性高,在不同温度和湿度环境下,其形状和性能都能保持稳定。
在机器狗中,PPO可用于制造电子外壳、线路板等部件,为电子元件提供可靠的保护,确保机器狗在各种复杂环境下的电气性能稳定。
PC 是一种综合性能优异的热塑性塑料,具有良好的光学性能,透明度高,可用于制造机器狗的光学镜片、灯罩等部件,保证视觉系统的清晰成像。它的冲击强度高,能有效抵抗外界的碰撞和冲击,保护内部精密部件。此外,PC的耐热性和耐寒性也较好,可适应机器狗在不同温度环境下的工作需求。
比如机器狗的外壳部分,采用 PC 材料不仅能提供良好的防护,还能通过添加特殊添加剂,使其具备防火、防静电等功能,提升机器狗的整体安全性和可靠性。
B2-W图片来源:宇树科技官网
PU具有卓越的耐磨性和高弹性,这使它成为制造机器狗轮胎、脚垫等部件的理想材料。在复杂地形上行走,机器狗的轮胎和脚垫需要承受巨大的摩擦力和冲击力,PU材料能够有效减少磨损,延长使用寿命,同时其高弹性还能提供良好的缓冲作用,增强机器狗的运动稳定性和舒适性。
塑料材料的应用为先进轮足机器狗带来了全方位的升级。
在性能方面,轻量化的塑料部件使机器狗运动更加敏捷,续航能力增强;高强度、耐磨的塑料确保了机器狗在恶劣环境下的可靠运行。
成本上,塑料的低成本特性使得机器狗的生产和维护成本降低,有利于产品的普及和市场推广。
在设计上,塑料的高自由度让机器狗的结构设计更加优化,内部布局更加合理,进一步提升了整体性能。
当前四足机器人在工业市场:行业级领域中主要应用于电力行业、石油化工行业的日常巡检、安防监控、侦察任务、消防救援等场景;随着技术成熟和成本降低,消费级四足机器人的推出进一步拓宽了市场边界。这些面向普通消费者的产品更侧重于家庭陪伴、教育娱乐、健康管理等方面,比如作为家庭宠物的替代品、孩子的教育工具,或是协助老年人生活的伴侣。
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