深圳金旺达:为人形机器人锻造国产关节

在人形机器人的传动系统中，丝杠扮演着“肌腱”的角色，直接决定关节的精度、负载能力与运动流畅性。想象一个简单的场景，当你在拧螺丝时，手腕的旋转动作最终体现为螺丝的直线运动，这就是丝杠的工作原理。看似简单，但要做到精密、高效、微小、可靠，却并非易事。一方面，制作丝杠所采用的材料要兼顾刚性与轻量化，具备较强的耐磨性和抗疲劳性。另一方面，丝杠的加工精度不亚于在头发丝上雕刻文字，轻微误差就会导致产品磨损率和运行噪声翻倍。因此，丝杠的研发是一道复杂的“综合题”，在材料、精密加工、高端装备制造、工程管理等方面都提出了很高要求。

图1 AKD办公区

“AKD研发的应用于人形机器人灵巧手的滚珠丝杠，亮点在于微而强。”AKD品牌创始人许照旺将产品的核心优势总结为四个方面：一是超微型化与紧凑结构设计，实现了回程短、运动平顺，能够灵活嵌入灵巧手指关节的狭小空间，不影响手部整体自由度；二是兼顾高精度与高效率，实现C3级/C5级精度且无间隙，确保手指抓取、捏取等动作的精准控制；三是高功率密度与长寿命，能够在小体积内承载高负载，且维护需求少，可以满足人形机器人长期高频运行的要求；四是动态响应速度快、性能好，能够快速跟上指令节奏，实现手指动作的流畅衔接。

图2 具身机器人灵巧手专用滚珠丝杠

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人形机器人成为国产丝杠的跃升风口

”长期以来，国外企业一直在精密丝杠市场占据主导地位。“客观来看，差距依然存在。”许照旺表示，国外企业在超精密级（如C1级/C0级）产品、高端特种材料、极端微型化与轻量化设计等方面优势明显，产品被广泛用于航空航天、超高精度机床等高端应用场景。

尽管如此，在通用市场及中端市场，国产滚珠丝杠已经实现全面替代，性价比优势显著。“在C3级精密市场，以AKD为代表的国内企业正在快速突破，产品性能已能满足工业机器人、高端装备的绝大部分需求。”许照旺说道。

此外，人形机器人的快速兴起，为国产厂商带来了新的增长机遇期。“人形机器人在成本控制、迭代速度、定制化等方面提出了特殊需求，逐渐成为国产精密传动部件实现技术跃升和市场卡位的核心‘战场’”。许照旺认为，国内企业能够与机器人整机厂商实现深度协同，根据产品需求快速调整设计、优化产品，从而快速缩小与国外企业的竞争差距。

图3 人形机器人专用反向式行星滚柱丝杠

“AKD研发的灵巧手专用微型滚珠丝杆已实现批量应用，成功配套雷赛智能、伟创电气、大寰机器人等知名厂商。”许照旺介绍，“我们的丝杠产品负责驱动灵巧手的指关节，其微型化、高精度、快响应的特性，直接决定了手指抓取的力度控制、精细操作的准确性和动作的流畅度。”

许照旺透露，AKD的业务线将从现有的灵巧手部件，逐步扩展至腰部旋转关节、膝关节、踝关节等人形机器人主要关节的传动解决方案。“我们的目标是实现从灵巧手部件供应商到人形机器人全身传动系统解决方案商的全面升级，依托精密制造技术、规模化产能和产业生态协同等三重优势，牢牢卡位人形机器人即将到来的量产爆发期。”

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深度布局滚柱丝杠新赛道

由深圳市机器人协会发起举办的机器人全产业链接会FAIR plus，已经成为上下游企业技术展示、供需对接、生态协同的重要平台。许照旺表示，人形机器人腿部和手部线性执行器用反向式行星滚柱丝杠，是AKD重点展示的产品之一。

滚柱丝杠凭借更高的负载能力和刚性，成为人形机器人腿部、腰部等大关节线性执行器的理想选择。“2024年起，AKD就将滚柱丝杠作为战略重点进行研发布局。目前，我们已经完成了部分型号的工程开发和样品试制，产品性能达到了预期目标。”许照旺指出，AKD未来将集中资源，在人形机器人线性执行器领域进行深度布局和产能建设，为整机厂商提供可靠的关节解决方案。

图4 AKD生产车间

许照旺表示，AKD坚持将场景需求作为丝杠核心部件设计的重要输入，针对人形机器人关节高频启停产生的发热问题，以及在工业场景下的防尘和易维护等严苛要求，AKD在丝杠的密封、润滑和散热结构方面都进行了针对性优化，确保产品能够适应人形机器人的复杂应用场景。

围绕外界关注的KDG系列电动缸在人形机器人领域的应用话题，许照旺给出了正面回应。他坦言，目前，KDG系列电动缸主要应用于工业自动化和低空经济领域，AKD在人形机器人领域重点聚焦滚珠丝杠和滚柱丝杠的研发。

对于FAIR plus，许照旺表达了自己的期待，他直言企业的首要目标是与头部人形机器人企业达成实质性采购与合作，核心关注点是与整机厂、高校及科研院所开展联合研发，共同定义下一代传动部件标准，长远愿景是通过展示全系列传动解决方案，确立AKD在人形机器人产业生态中的核心供应商站位。“总而言之，我们希望加速升级进程，抢占全球人形机器人量产爆发的市场制高点。”