中国粉体网讯3D打印又称“增材制造”,是一种将建立的三维数字化模型通过切片软件进行路径规划,再使用粉末、线材、液体等材料逐层堆积完成三维实体模型制造的技术。相较于传统加工方式?D打印技术的优势在于无需开模、材料利用率高、产品实现周期短,并且能够实现高性能复杂结构零件的无模具、快速、全致密成形,逐步成为应对众多领域技术挑战的最佳技术途径、/p>
在人形机器人向智能化、高性能化迈进的浪潮中,3D打印技术正以其独特优势深度介入,从结构制造到功能升级,全方位推动人形机器人的迭代发展。作为融合了复杂结构成形、多材料应用与高效生产的新型工艺?D打印不仅破解了传统制造的诸多瓶颈,更成为人形机器人突破技术限制、降低成本、拓展应用场景的关键支撑、/p>
人形机器人由感知、决策、控制、执行四大模块构成,核心零部件与结构件的性能直接决定其运行效果。当前,人形机器人面临着轻量化、高精度、高仿生度等多重技术需求,同时受困于传统制造工艺下复杂结构难以实现、零件装配繁琐、成本居高不下等问题。?D打印技术恰好适配这些需求,其适合复杂结构制造、一体成型设计和轻量化材料应用的核心优势,能在满足强度及功能要求的前提下,有效降低零件重量,简化装配流程,提升系统可靠性、/p>
在结构件制造领域,3D打印的应用已十分广泛。从手臂、大腿等肢体部件,到肩部、胸部骨架,再到机器人外壳,3D打印都展现出显著价值。波士顿动力早就在Atlas机器人的关键部件制造中采用3D打印技术,通过拓扑晶格设计和多尺度结构集成减轻重量,提升机动性并降低能耗,其液压动力单元的紧凑阀块也借助3D打印实现了轻量化与高空间利用率、/p>

3D打印参与Atlas液压动力单元制?nbsp;来源:民生证券研究院
铂力特在世界机器人大会展出的机器人肩支架、胸骨、手指关节等零件,通过选择性激光熔化技术一体成形,将传统设计的多个零件集成优化,既满足了强度需求,又大幅减少零件数量、降低重量,让装配过程更简便、/p>


铂力特世界机器人大会参展展品 来源:铂力特公众号,民生证券研究陡/p>
3D打印在人形机器人结构组织与仿生组织制造上的突破,进一步提升了机器人的仿生性能与实用价值。Figure 02人形机器人在膝盖和手臂肘关节附近,采用新型复合材?D打印出蜂窝状可压缩组织,构建起高效的缓震、轻量化与散热系统。在缓震方面,这种蜂窝结构能吸收运动冲击,避免金属部件碰撞,摆脱了传统限位器对机器人灵活性的束缚,同时保护内部精密部件;在轻量化方面,蜂窝结构在保持强度和刚度的同时大幅减重,减轻了伺服电机的扭矩负担,提升了机器人的能效比与运动性能;在散热方面,增大的表面积加速了热量分散传导,有效解决了关节部位因运动和电子元件发热导致的散热难题,延长了机器人使用寿命。此外,3D打印的柔性材料或多材料打印技术,还能制造柔性皮肤、类肌肉结构,进一步强化人形机器人的仿生特性、/p>


Figure 02采用3D打印新型蜂窝状复合材?nbsp;来源:民生证券研究院
在设计与迭代层面?D打印的快速原型设计能力大幅缩短了人形机器人的开发周期。通过3D打印技术可快速创建和测试数字模型,短时间内验证不同设计方案,降低开发成本并加快产品更新速度。此外,3D打印还能满足人形机器人的个性化定制需求,从核心零部件到外观件,均可根据特定任务量身打造轻质高强度部件。正如Atlas机器人通过3D打印开发集?8个阀门的歧管HPU,实现了高性能液压动力系统,其小巧轻便、响应迅速的阀门为关节精准控制提供了保障、/p>


通过3D打印快速制造的PEEK材料人形机器人部?nbsp;来源:一迈智胼/p>
当前,人形机器人正从工业制造、商用服务等B端场景,逐步向家庭服务、医疗护理、教育等民用领域拓展,但技术瓶颈、成本高企等问题仍制约着其大规模商业化?D打印技术与人形机器人高智能化、高性能化的发展趋势高度契合,不仅在现有应用场景中持续优化机器人性能,更有望为电机、减速器等核心部件的技术迭代提供新路径。随着3D打印设备幅面扩大、效率提升,以及新型打印材料的不断涌现,其在人形机器人领域的应用将更加深入广泛、/p>
未来?D打印将继续作为人形机器人升级迭代的核心赋能者,在结构优化、功能强化、成本控制等方面发挥关键作用。两者的深度融合不仅将推动人形机器人产业突破发展瓶颈,加速商业化落地进程,也将为3D打印行业开辟新的成长空间,构建起技术协同、产业联动的良性发展生态、/p>
参考来溏
各企业官罐/p>
民生证券《人形机器人材料需求系列报告之?D打印赋能人形机器人升级迭代《/p>
(中国粉体网编辑整?月明)
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