減速器作為人形機器人旋轉關節的核心部件，承擔著連接動力源與執行結構的關鍵角色。它通過降低轉速、提升扭矩，保障機器人運動過程中的高精度與穩定性。當前，行業內主要採用的精密減速器包括諧波減速器、行星減速器和擺線針輪減速器。“諧波+行星”組合已成為當前技術路線的主流。諧波減速器滿足高精度需求，而行星減速器則在成本控制與負載能力上具備優勢。行星減速器性價比高，負載能力強，但背隙大影響精度；諧波減速器零背隙/傳動精度最高，但柔輪反覆變形導致疲勞壽命有限，抗衝擊性差，限制其在高負載場景的應用。擺線針輪減速器兼具精度（較行星）和負載能力（較諧波），且體積小、重量輕（較RV），同時具有較好的傳動效率和較高的減速比，具有較高的應用前景。15公斤負載——進入工廠的“入場券”人形機器人能否進入工廠，一個關鍵指標藏在了最普通的物料箱裡：手臂負載需達到15公斤。現代製造業的許多設施和流程是基於成年人的體能和操作習慣設計的。一個重要的體現就是物料包裝的標準化。在工業物流中，第二級標準包裝（如常見的塑料周轉箱）的單元重量通常被設定在15公斤以下（建議少於12公斤），這主要是為了適應人工搬運的效率和安全性。因此，機器人只有跨越這一負載門檻，才能無縫接入現有流程，真正替代人工進行物料搬運、上下料等作業。然而，要實現穩定、靈活的重負載作業，人形機器人離不開高性能的減速器。目前廣泛應用的鋼合金減速器，在實際應用中仍面臨幾大突出挑戰：重量與能耗矛盾：高密度鋼材導致關節笨重，顯著影響機器人運動敏捷性和手臂負載能力。潤滑依賴與磨損：在潤滑不足或惡劣工況下，鋼齒輪磨損加速，壽命縮短，運行噪音較大。振動衝擊與疲勞：鋼材剛性高但阻尼特性較差，傳動時振動衝擊明顯，抗疲勞性能不足，在反覆衝擊下易出現磨損甚至點蝕剝落。PEEK材料：破解關節笨重難題的鑰匙在機器人關節設計中，輕量化是一項關鍵目標，它直接決定了機器人的運動敏捷性與負載能力。更輕的關節意味著更快的響應速度，以及在同等功率下能夠舉起更重的工作載荷。正因如此，研發輕量化、小型化的高精度減速機已成為行業必然趨勢。在眾多材料方案中，PEEK（聚醚醚酮）憑藉其綜合性能優勢脫穎而出。它不僅重量輕，更擁有一系列卓越特性：耐高溫、高剛度、低吸水性以及出色的結構穩定性。這些特性使其特別適合對重量、耐溫性和長期運行穩定性有嚴苛要求的機器人關節應用。基於PEEK複合材料的減速器方案，為機器人關節設計帶來了突破性的可能。其密度遠低於金屬，能實現高達50%-60%的減重效果，顯著降低慣量，提高運動敏捷性。同時，PEEK材料自帶自潤滑特性，摩擦係數低，能減少磨損、延長壽命。其高阻尼係數還能有效吸收運行中的振動與衝擊，帶來更平穩、更安靜的傳動體驗。此外，它還具備耐腐蝕、抗衝擊的能力，能更好地適應各種複雜的工作環境。在製造方面，PEEK材料成型靈活性高，可實現複雜結構的一體化製造。這些特性使得PEEK減速器完美契合了人形機器人對未來關節輕量化、低噪音、高可靠、免維護的追求，展現出巨大的應用潛力。群雄逐鹿：誰在搶佔PEEK減速器賽道？目前，PEEK（聚醚醚酮）材料在減速器領域的應用正吸引越來越多企業的關注和投入。一批企業已在該領域展開佈局，致力於開發更輕量化、高性能的機器人關節解決方案。據GGII不完全統計，科盟創新開發了PEEK諧波減速器和PEEK擺線減速器兩種方案。其PEEK諧波減速器通過碳纖維增強PEEK複合材料（CF/PEEK）替換超過50%的傳統金屬元件，實現了整體重量比金屬版本減輕61%，同時扭矩重量比提升74%。其PEEK擺線減速器同樣通過將核心傳動部件採用CF/PEEK來製造，實現了整體減重50%的效果，抗衝擊性顯著提升。愛磁科技也開發了一款型號為H2C-14P-50的PEEK諧波減速器，該諧波減速器核心部件採用純PEEK製造。蔚瀚智能作為隆盛科技的子公司，正在同步開發PEEK材料諧波減速器以及與之配套的一體化關節模組。此外，鹿明機器人與富春染織還聯合研發了PEEK擺線關節模組。其發佈的6024型號，減速器零件由PEEK改性材料製成，相比傳統金屬模組減重62%，扭矩密度提升71%。這一技術路線正獲得越來越多企業的認可與投入。PEEK擺線減速器——精度與負載的“全能王牌”在人形機器人的關節設計中，行星減速器與諧波減速器各有明顯短板：前者雖成本較低，但背隙較大、精度不足，增加了運動控制的難度；後者精度高，其柔輪卻在持續形變下抗衝擊性和疲勞壽命有限，限制了其在高負載場景下的可靠性。此外，傳統金屬減速器的重量和體積，在追求高度緊湊的機器人結構中已成為顯著瓶頸。PEEK擺線減速器的出現，精準填補了上述兩類減速器之間的技術空白。它既具備擺線傳動原理本身的高精度、高剛性及高負載特性，又借助PEEK複合材料實現了輕量化，有效克服了傳統擺線結構笨重的問題。以科盟創新的PEEK擺線減速器為例，其剛性是諧波減速器的1.6倍，扭矩/重量比提升60%，比普通諧波減速器輕23%。因此，在腰關節、腰髖部等高負載、高衝擊的關鍵部位，PEEK擺線減速器有望逐步滿足人形機器人部分場景減速器的需求，機器人設計師可獲得一種同時兼顧精度、剛性、輕量化與長壽命的解決方案。從手腕到腳踝：PEEK減速器如何賦能機器人全身關節？PEEK減速器根據類型不同，分別適用於不同的場景：PEEK諧波減速器：適用於人形機器人腕關節、肩關節、肘關節等輕負載、高精度關節，以及在協作機器人、醫療機器人和消費級領域具有一定應用前景。PEEK擺線減速器：憑藉其高負載、高剛性及抗衝擊特性，主要適用於人形機器人髖關節、膝關節、踝關節等高負載、高衝擊的下肢承重關節。在工業領域，PEEK擺線減速器也適用於精密裝配、食品製藥、包裝等需要靈巧互動的工業自動化裝置。增速超500%！PEEK減速器的市場藍圖當前，全球人形機器人產業正迎來歷史性拐點，從國家層面的政策扶持，到產業資本的密集佈局，再到終端應用的迫切需求，都在推動行業從技術探索加速邁向產業化落地。GGII資料顯示，2025年中國減速器在人形機器人領域的出貨量預計將達到36萬台，同比增長525%，市場規模約2.52億元，同比增長447%。目前，人形機器人主要在商用服務領域開展娛樂、導覽、巡檢等工作，部分會被部署到數采中心和用於工廠實訓，未來隨著人形機器人在工業場景應用成熟，人形機器人將被用於完成非結構化製造環境中組裝、分揀、檢測等任務，緩解製造業人力供需矛盾。隨著人形機器人產業的成熟和量產規模的擴大，預計到2030年，中國人形機器人減速器出貨量將超700萬台，市場規模有望超30億元，作為核心關節部件的解決方案，PEEK減速器將分享這一巨大的市場紅利。PEEK減速器商業化之路為何挑戰重重？PEEK（聚醚醚酮）材料憑藉其卓越的輕量化、高強度、耐疲勞和耐化學腐蝕等特性，在機器人減速器領域展現出巨大的應用潛力。然而，其商業化應用之路仍面臨成本和技術兩大挑戰。PEEK減速器的商業化首先面臨巨大的成本壓力。國產CF/PEEK（碳纖維增強聚醚醚酮）複合材料的價格高達約35萬元/噸，而傳統鋼合金的價格僅約為0.5萬元/噸，兩者相差數十倍。這使得PEEK減速器的初期產品單價顯著偏高，在成本敏感的應用領域市場接受度面臨挑戰。在技術層面，PEEK材料的特性對其精密加工與應用提出了極高要求。一方面，PEEK的注塑成型工藝窗口窄，對熔體溫度、模具溫度、注射壓力和保壓時間等參數極為敏感，任何微小的偏差都可能導致零件出現銀紋、內應力或氣泡等缺陷，嚴重影響產品的機械性能和尺寸穩定性。另一方面，CF/PEEK材料的批次穩定性控制也是一大難點，從原材料合成到複合材料製備，各個環節的波動都可能導致最終產品在性能上出現差異，為批次生產的一致性帶來挑戰。在裝配與長期使用環節，PEEK材料也面臨諸多考驗。PEEK與金屬之間熱膨脹係數的差異可能導致結合面預緊力在溫度變化時發生鬆弛，影響傳動精度。同時，PEEK作為一種高分子材料，在持續高負載工況下存在蠕變問題，如何控制其在長期受力狀態下的形變，是保證減速器壽命與定位精度的關鍵。此外，由於PEEK在減速器領域的應用尚未經過大規模工程驗證，在高負載、高循環次數條件下的壽命測試周期長、成本高，也延緩了其商業化推廣處理程序。從實驗室到量產，PEEK減速器已走到那一步？目前國內涉及PEEK減速器研發的企業不多，多數企業仍處於探索階段，少部分企業處於樣機研發與小批次測試階段，尚未形成穩定量產體系。據GGII瞭解，科盟創新PEEK諧波減速器的常規構型已基本具備量產的能力，目前處於多場景驗證與樣機送測階段，且已有合作夥伴在進行應用測試；PEEK擺線減速器從原材料到結構已最佳化多版，目前已完成至前期樣機階段。隨著研發的成熟和客戶送樣驗證的推進，樂觀預計，2026年PEEK減速器有望在人形機器人原型機及早期商用型上得到應用。PEEK減速器向更高性能與機電一體化演進技術上，未來PEEK減速器將會在材料和齒形設計上持續最佳化，在精度、扭矩密度、效率和使用壽命上尋求突破。同時業界將逐步推進PEEK一體化關節模組發展，將PEEK減速器與無框力矩電機、編碼器、驅動器等深度整合。商業化上，未來PEEK減速器將在人形機器人這一核心賽道上單點突破，憑藉產品的獨特優勢，逐步滲透至其他需輕量化、靈巧互動的消費及工業場景，成為這些領域升級換代的優選方案。中國PEEK複合材料減速器行業引領者2025年12月，高工機器人產業研究所（GGII）向「科盟創新」正式頒布“中國PEEK複合材料減速器行業引領者”的市場認證證書，對「科盟創新」在PEEK複合材料減速器的領先地位給予肯定。企業簡介：科盟創新深圳市科盟創新機器人科技有限公司（簡稱「科盟創新」）成立於2024年6月，註冊資本1億元。科盟創新專注於機器人核心傳動領域,在新材料、新工藝及新結構上不斷創新，滿足工業及人形機器人的客制化需求。公司依託股東科達利（002850.SZ）、台灣盟立（2464.TW）及盟英科技的產業與技術優勢，整合了大陸產業資源與台灣精密製造技術優勢，形成“技術+資本+市場”戰略協同。核心能力：10年諧波減速器技術積累，具備研發設計、生產組裝全供應鏈能力，主攻高精度諧波減速器、機器人關節模組等產品，推動國產替代與全球化佈局。戰略佈局：- 深圳總部：研發與全球商務中心- 江門基地：20000㎡智能化產線服務大陸市場- 台灣工廠：依託成熟供應鏈輻射海外，實現“雙基地協同”願景：成為全球機器人關鍵零元件引領者，賦能工業自動化升級。 (高工人形機器人)
