机器人关节关键 两岸竞逐减速机 在人形机器人即将快速进入商业应用当下,关节模组的核心零组件减速机,已成为两岸竞逐焦点。减速机的重要性,犹如人类关节的骨骼与肌腱,其作用不仅是传递动力,更关乎动作的流畅性、稳定性与负载能力,是机器人实现拟人化运动关键。 人形机器人为实现複杂而高灵活动作需求,主要依赖三种减速机形式:RV、谐波与行星减速机。相较于RV减速机多见于工业型机械手臂,人形机器人更依赖谐波与行星减速机。前者以高精度、小体积、低背隙成为手部与上肢最佳选择,后者则提供较大扭力,适用于大腿、躯干等承重部位。其中,谐波减速机技术门槛最高,也最具市场竞争价值,由柔轮、波产生器与刚轮组成,透过柔轮的可控变形完成高效率减速,使人形机器人完成夹取、旋转等精密操作。 由于人形机器人运作情境远比传统工业应用更複杂,例如特斯拉Optimus人形机器人关节模组多达28个,减速机寿命与稳定性需求也随之提升。目前主流谐波减速机寿命对日夜运作的机器人显然仍有不足。这也正是两岸技术发竞逐所在,提升减速机寿命与精度并降低生产成本,是未来人形机器人大规模商业化运用的前提。 中国凭藉“绿的谐波”、“来福谐波”等本土品牌的快速进展,加上整机机器人如宇树科技、优必选与傅利叶的应用导入,已从单一零组件供应,跃升为提供系统整合能力的完整产业链。更重要的是,中国将人形机器人列为国家战略技术,在2023年11月即推出《人形机器人创新发展指导意见》,定下2027年产业化目标,明确支持自主开发核心零组件。政策驱动加上庞大内需市场支持,使中国在谐波与行星减速机的生产量与市占率逐年上升,逐步追赶全球精密减速机大厂日本哈默纳科(Harmonic Drive)长年在全球的主导地位。 以特斯拉Optimus人形机器人关节为例,关节不仅具备高承重与模组化优势,也能降低能耗与整体结构体积。目前台湾已有部分研发团队尝试整合无框力矩电机、滚柱螺杆与减速模组,针对手臂与下肢等部位开发线性关节驱动模组。不仅可应用于人形机器人,也有潜力延伸至国防、航太、甚至医疗辅具等高阶应用领域。 不过,台湾在整合应用与市场渗透仍显不足。以高雄厂商优士特为例,所研发行星滚柱螺杆,早在2021年即获得台湾精品奖肯定,但由于缺乏整体系统导入与品牌力推广,始终难以转化为市场主流。此外,台湾的减速机厂商如上银、盟英与精锐,虽持续推进谐波与行星模组研发,但距离应用在人形机器人的商业化量产仍有距离。 因此,政策支持以形成产业生态系,对台湾发展智慧机器人产业非常重要。行政院在6月初启动“智慧机器人产业推动方案”,预计4年投入百亿元科技预算,以及未来10年另有百亿元基金扶植新创公司,搭配国科会与工研院在南台湾沙崙、六甲、柳营成立机器人研发中心与制造基地,强化跨部会合作并促进产官学研链结,加速人形机器人应用落地,打造具备国际竞争力的机器人产业生态系。 综上所述,减速机已成为人形机器人“关节战争”核心战场。两岸在减速机竞逐已不仅止于比拼零组件性能,更是整合设计、产业链建构与政策资源的全面竞争。台湾若能借力政策与技术基础,聚焦关节与整机整合方案,才有机会与中国竞争并在全球机器人供应链佔得一席之地,为本土智慧制造与机械产业开创新局。