當(dāng)下，全球科技競爭焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移，人形機(jī)器人、大模型、量子計算等成為國際競爭新高地。以DeepSeek、人形機(jī)器人為代表的科技崛起，正在展現(xiàn)中國科技的力量。
云深處、宇樹科技的智能機(jī)器人和以深度求索為代表的人工智能，讓全國乃至全球?qū)贾莸目萍籍a(chǎn)業(yè)刮目相看;以科技、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先而聞名的深圳，也有眾擎機(jī)器人推出“走路最像人的機(jī)器人”SE01、穿戴上警用裝備跟隨民警走上南山街頭巡邏的人形機(jī)器人PM01和全球首例完成前空翻動作的人形機(jī)器人。2025年，被許多業(yè)內(nèi)人士稱為“人形機(jī)器人商業(yè)化量產(chǎn)元年”，產(chǎn)業(yè)正以超線性的速度突破臨界點(diǎn)。
在這場最前沿的技術(shù)變革中，離不開國產(chǎn)供應(yīng)鏈在背后的創(chuàng)新研發(fā)和耐心陪跑，許多企業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)上實現(xiàn)了自主創(chuàng)新，打破了國外長期以來的技術(shù)壟斷，部分零部件的性能和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中，深圳市正德智控股份有限公司(以下簡稱“正德智控”)就為包括杭州“六小龍”中部分企業(yè)在內(nèi)的機(jī)器人公司，提供被譽(yù)為機(jī)器人“心臟”的無框力矩電機(jī)以及空心杯電機(jī)產(chǎn)品。
培育機(jī)器人運(yùn)動的“心臟”，交出“動力革新”的時代答卷
扭秧歌、轉(zhuǎn)手絹、青蛙跳、踢踏步、前后空翻、高速奔跑、避障、跋山涉水……讓機(jī)器人能夠靈活運(yùn)動的關(guān)鍵在于“機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)”。機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)負(fù)責(zé)將其他能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并輸送給機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)，使其能夠執(zhí)行各種精密、復(fù)雜的運(yùn)動。自去年4月波士頓動力宣布液壓版Atlas正式退役以來，人形機(jī)器人已轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動。
2012年扎根深圳的正德智控，一直致力于微特電機(jī)的研發(fā)與制造，擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，已成為中國微特電機(jī)行業(yè)的重要制造商。早在2017年，正德智控管理層已經(jīng)敏銳的意識到，機(jī)器人對電機(jī)系統(tǒng)性能的要求嚴(yán)苛，不僅需要具備高功率密度、高效率、高精度等核心特性，還需在小型化、輕量化方面取得重大突破，傳統(tǒng)電機(jī)的技術(shù)天花板難以支撐機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)需求。彼時，正德智控便已開始前瞻性把握產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇，率先錨定智能機(jī)器人戰(zhàn)略賽道，戰(zhàn)略層面重點(diǎn)培育機(jī)器人專用無框力矩電機(jī)這一創(chuàng)新引擎，啟動"機(jī)器人用新型無刷減速電機(jī)及控制系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化"重大專項。
該項目憑借顛覆性創(chuàng)新架構(gòu)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力，不僅入選深圳市十大重大科技產(chǎn)業(yè)項目，更被列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育標(biāo)桿工程，獲得深圳市發(fā)改委、科創(chuàng)委聯(lián)合專項資金扶持及用地政策傾斜，成為政企協(xié)同突破"卡脖子"技術(shù)的典范案例。
歷經(jīng)三年系統(tǒng)性技術(shù)攻關(guān)，正德智控組建跨學(xué)科研發(fā)團(tuán)隊突破高精度諧波傳動、動態(tài)力矩補(bǔ)償?shù)?項關(guān)鍵技術(shù)，于2020年以超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)30%的實測指標(biāo)通過專家組驗收，形成10項核心專利群(發(fā)明專利4項)及1項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提案，構(gòu)建精密加工、智能控制、系統(tǒng)集成三大核心工藝模塊，實現(xiàn)從核心部件到整機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)貫通。該里程碑式工程不僅沉淀出完整的技術(shù)圖譜與產(chǎn)業(yè)化能力矩陣，更帶動形成大灣區(qū)精密制造產(chǎn)業(yè)協(xié)作集群，為后續(xù)人形機(jī)器人產(chǎn)品開發(fā)構(gòu)筑起包含專利壁壘、工藝數(shù)據(jù)庫、供應(yīng)鏈體系的三維競爭優(yōu)勢，成功奠定企業(yè)在機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
無框力矩電機(jī)是機(jī)器人關(guān)節(jié)的主流驅(qū)動部件。與傳統(tǒng)伺服電機(jī)相比，無框力矩電機(jī)沒有機(jī)殼，只有轉(zhuǎn)子和定子兩部件，這讓機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計不再受制于電機(jī)殼體的束縛，可以利用機(jī)器的自身軸承支撐轉(zhuǎn)子，將電機(jī)無縫內(nèi)置于機(jī)器當(dāng)中。作為直驅(qū)動力源，無框力矩電機(jī)元件可集成到機(jī)器結(jié)構(gòu)中，有效降低風(fēng)摩損失、改變傳動方式、減少所需零件數(shù)量，從而提高剛度、效率、靜音性以及穩(wěn)定性和維護(hù)性。
當(dāng)前，眾多國產(chǎn)人形機(jī)器人及特斯拉Optimus(擎天柱)等智能機(jī)器人，關(guān)節(jié)部分都使用了無框力矩電機(jī)。以特斯拉Optimus為例，其全身共有28個執(zhí)行器，其中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器和線性執(zhí)行器各14個，所用電機(jī)為無框力矩電機(jī)。，根據(jù)technavio預(yù)測，2027年全球力矩電機(jī)銷售規(guī)模達(dá)9.03億美元。2022-2027年復(fù)合增長率達(dá)到8%。
推出無框力矩電機(jī)這一產(chǎn)品，是正德智控打開人形機(jī)器人市場的重要一步。據(jù)了解，該產(chǎn)品融合高動態(tài)響應(yīng)、高扭矩密度輸出與精密編碼技術(shù)，實現(xiàn)扭矩密度提升40%、響應(yīng)速度突破0.1ms，成功突破機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的核心瓶頸，既滿足工業(yè)場景的嚴(yán)苛抓取要求，又適配服務(wù)型機(jī)器人的柔性交互需求，成功打破國外企業(yè)對高精度關(guān)節(jié)模組的壟斷。
值得一提的是，正德智控已為國內(nèi)近十家人形機(jī)器人供樣，某全球四足機(jī)器人領(lǐng)域的頂尖企業(yè)近些年爆火出圈的“機(jī)器狗”，選用的正是正德智控的無框力矩電機(jī)產(chǎn)品。2024年，其無框力矩電機(jī)出貨量創(chuàng)歷史新高，產(chǎn)品出貨量超5萬臺，預(yù)計2025年出貨量將超10萬臺以上。目前，正德智控更深度參與《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，其無框電機(jī)技術(shù)已被納入深圳市“20+8”產(chǎn)業(yè)集群重點(diǎn)突破項目。
除無框力矩電機(jī)外，正德智控也推出了人形機(jī)器人靈巧手使用的空心杯電機(jī)產(chǎn)品。空心杯電機(jī)是一種直流永磁伺服控制電機(jī)，與傳統(tǒng)電機(jī)的不同之處在于，空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)為無鐵芯、損耗低、摩擦少，具備高電機(jī)轉(zhuǎn)速、能量轉(zhuǎn)化效率極高、高加速度、高動態(tài)響應(yīng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而成為機(jī)器人靈巧手的主要構(gòu)成。
特斯拉Optimus靈巧手采用的就是經(jīng)典的6電機(jī)驅(qū)動方案，由空心杯電機(jī)、驅(qū)動器、減速器及編碼器組成，拇指采用雙電機(jī)驅(qū)動彎曲和側(cè)擺，其余四指各用一個電機(jī)帶動。
憑借自主研發(fā)的機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動核心技術(shù)，正德智控也向深圳這座創(chuàng)新之城，交出一份“動力革新”的時代答卷。
專注機(jī)電一體化核心技術(shù)，孕育萬億賽道上的“中國動力方案”
關(guān)節(jié)，不僅是機(jī)器人的物理運(yùn)動支點(diǎn)，也是機(jī)電一體化技術(shù)的集大成體現(xiàn)。
自成立以來，正德智控就專注于機(jī)電一體化核心技術(shù)的突破性研發(fā)，通過持續(xù)的技術(shù)迭代為自動化控制系統(tǒng)和高端智能裝備提供關(guān)鍵驅(qū)動組件，深度賦能智能制造產(chǎn)業(yè)升級，并實現(xiàn)多項先進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化。
截至目前，正德智控已授權(quán)專利超200多項，軟件著作權(quán)33項。同時，正德智控還積極參與國家標(biāo)準(zhǔn)起草和制修訂工作，共計參與起草制修訂國家標(biāo)準(zhǔn)10項，其中2項為國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。
受益于科技創(chuàng)新投入的不斷加大及技術(shù)創(chuàng)新體系不斷完善，正德智控已具備從精密永磁步進(jìn)電機(jī)，到性能突出的永磁直流有刷/無刷電機(jī)、永磁同步電機(jī)，再到處于技術(shù)前沿的交流伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器等各類產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不僅具備長壽命、高可靠性、低碳環(huán)保、高效率以及高扭力小型化等特點(diǎn)，還融入了EMC低噪音技術(shù)，確保了產(chǎn)品的優(yōu)越性能，在金融設(shè)備、汽車電子、通信設(shè)備、機(jī)器人、智能家居、精密醫(yī)療和智慧城市等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，充分展現(xiàn)了正德智控在行業(yè)內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)先地位。
據(jù)正德智控相關(guān)人士介紹，在多家醫(yī)療手術(shù)室中，已有公司產(chǎn)品驅(qū)動的腔鏡機(jī)器人輔助完成精密微創(chuàng)操作;而在某科技巨頭的家用服務(wù)機(jī)器人原型中，正德智控的關(guān)節(jié)模組正賦予機(jī)器“擬人化”的抓握與交互能力。憑借“高動態(tài)響應(yīng)+高扭矩密度+柔性控制”的三重優(yōu)勢，公司產(chǎn)品已覆蓋工業(yè)機(jī)械臂、醫(yī)療機(jī)器人、人形機(jī)器人三大場景。并且，在協(xié)作機(jī)器人、外骨骼裝備等新興領(lǐng)域，公司已與多家科技巨頭達(dá)成預(yù)研合作。
事實上，正德智控堅持自主創(chuàng)新,始終保持對科技研發(fā)的高度重視和持續(xù)投入，除機(jī)器人領(lǐng)域外，正德智控的電機(jī)產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用于汽車電驅(qū)、安防監(jiān)控、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)終端、節(jié)能風(fēng)機(jī)、工控設(shè)備系統(tǒng)等國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)及新興產(chǎn)業(yè)。據(jù)介紹，正德智控在無人駕駛相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)開展相關(guān)業(yè)務(wù)，其方向盤力矩電機(jī)產(chǎn)品可控制車輛按照規(guī)劃好的路線行駛，作業(yè)精度極高,可適配拖拉機(jī)、插秧機(jī)等多種型號智慧農(nóng)機(jī)及壓路機(jī)、瀝青灑布車等特種工程車輛。
憑借機(jī)電一體化核心技術(shù)及差異化的人形機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動技術(shù)，正德智控已獲得多家業(yè)界知名的投資機(jī)構(gòu)認(rèn)可。據(jù)悉，未來正德智控將繼續(xù)推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度融合，助力深圳打造教育、科技、產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的“無界之城”，并重點(diǎn)投向兩大方向：一是擴(kuò)建年產(chǎn)百萬臺級無框力矩電機(jī)智能產(chǎn)線，二是通過創(chuàng)新驅(qū)動與精益管理，實現(xiàn)產(chǎn)品性價比的突破性提升，為人形機(jī)器人商業(yè)化鋪路。
國信證券的研報指出，人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的確定性高，人形機(jī)器人是有望超過新能源汽車、智能手機(jī)市場規(guī)模的兆億級賽道，有極大解放生產(chǎn)力和改善人類生活的應(yīng)用潛力。
如今，隨著相關(guān)技術(shù)的持續(xù)突破、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈格局的逐漸完善，人形機(jī)器人從科幻走進(jìn)現(xiàn)實、從實驗室走向量產(chǎn)，其產(chǎn)業(yè)鏈帶動效應(yīng)不言而喻。從新材料到傳感器、電機(jī)等高科技部件，每一個環(huán)節(jié)都孕育著巨大的商機(jī)，正德智控等產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)可能迎來前所未有的巨大機(jī)遇，成長性極高，值得長期關(guān)注。
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