人形機(jī)器人,，也稱(chēng)為仿生人形機(jī)器人。一般認(rèn)為是應(yīng)當(dāng)具有類(lèi)人的外觀,、感知,、決策、行為和交互能力,，可以在生活,、工作場(chǎng)景內(nèi)如人類(lèi)一般完成外界感知、自主運(yùn)動(dòng),、行為交互等一系列任務(wù)的機(jī)器人,。

近年來(lái)，主要發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛加強(qiáng)人形機(jī)器人的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)布局,。《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中提到：人形機(jī)器人有望成為繼計(jì)算機(jī),、智能手機(jī)、新能源汽車(chē)后的產(chǎn)品,，深刻變革人類(lèi)生產(chǎn)生活方式,，重塑產(chǎn)業(yè)格局。

據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè),，中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模2026 年達(dá)到 104.71 億元,，2029年達(dá)到 750 億元，到 2035年有望達(dá)到3000億元規(guī)模,。

相比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人,，人形機(jī)器人需要非常多的自由度，所用到的活動(dòng)關(guān)節(jié)也大大增加,。這些關(guān)節(jié)零部件的制造能力,，也成了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力提升的關(guān)鍵,。

圖片來(lái)源：宇樹(shù)機(jī)器人G1

這些關(guān)節(jié)包括無(wú)刷直流伺服電機(jī)、空心杯電機(jī),、行星減速器,、諧波減速器、滾珠絲杠等,?？傮w而言，電機(jī),、減速器,、絲杠則是人形機(jī)器人關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵組成部件。

因此,，在生產(chǎn)制造中,，如何控制這三大零部件的關(guān)鍵尺寸與參數(shù)，都尤為關(guān)鍵,。

本期推文,，小優(yōu)博士結(jié)合優(yōu)可測(cè)在協(xié)助企業(yè)進(jìn)行關(guān)鍵零件把控經(jīng)驗(yàn)來(lái)介紹一下。

/電機(jī)

在電機(jī)制造中,，企業(yè)會(huì)關(guān)注電機(jī)磁性瓦片的尺寸,，矽鋼片尺寸，轉(zhuǎn)子軸的尺寸,。

電機(jī)磁性瓦片尺寸測(cè)量-閃測(cè)儀FM系列

矽鋼片尺寸測(cè)量-閃測(cè)儀FM系列

電機(jī)軸承尺寸測(cè)量-閃測(cè)儀FM系列

在有刷電機(jī)上,，企業(yè)也會(huì)通過(guò)顯微鏡對(duì)碳刷進(jìn)行失效性分析。

對(duì)于一些精密電機(jī),，企業(yè)甚至?xí)x擇白光干涉儀,，對(duì)碳刷與換向器的接觸面進(jìn)行分析，控制兩側(cè)的粗糙度,，從而降低磨損,，減低噪音，提升碳刷的壽命,。

碳刷磨損體積-白光干涉儀AM系列

在交流電機(jī)制造中,，企業(yè)同樣會(huì)使用大倍率的顯微鏡，對(duì)定子線圈的繞線進(jìn)行失效性分析,、表面缺陷分析等,。

電機(jī)線路焊錫失效性分析-超景深顯微鏡AH系列

靈巧手上會(huì)部署多個(gè)精密的空心杯電機(jī),，這些電機(jī)在制造中,，廠家也會(huì)關(guān)注外殼、磁鋼,、霍爾傳感器的尺寸,，并會(huì)采購(gòu)閃測(cè)儀這類(lèi)的設(shè)備,，對(duì)這些零部件的尺寸進(jìn)行在線抽檢，或者全檢,。

在伺服電機(jī)中,，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度控制的“磁柵編碼器”，也是制造企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象,。有些企業(yè)會(huì)采購(gòu)白光干涉儀,，對(duì)編碼器的激光槽高度、表面粗糙度,、磁高度進(jìn)行把控,。部分高精密的編碼器，表面粗糙度管控甚至要達(dá)到納米級(jí),。

磁柵編碼器微觀形貌測(cè)量-白光干涉儀AM系列

磁柵編碼器粗糙度測(cè)量-白光干涉儀AM系列

在一些高速電機(jī)中,，廠家也會(huì)關(guān)注軸的軸跳動(dòng)，利用能檢測(cè)微小跳動(dòng)的光譜共焦傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量,。

/減速器

在減速器中,，很多都配置了磁柵編碼器或者光柵編碼器。這些編碼器的尺寸與表面粗糙度,，同樣需要進(jìn)行管控,。

在減速器與電機(jī)共同組成的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)模組中，一般會(huì)包含多個(gè)齒輪,，如行星齒輪,、減速器內(nèi)齒輪等。為了減少齒輪嚙合阻力,，降低摩擦,，提升運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)壽命，廠家會(huì)對(duì)齒輪,、軸,、套尺寸；傳動(dòng)軸的軸跳動(dòng),；齒輪嚙合面粗糙度進(jìn)行管控,。在這些管控環(huán)節(jié)，白光干涉儀,、閃測(cè)儀,、線激光傳感器、高倍率超景深顯微鏡都是比較常見(jiàn)的檢測(cè)設(shè)備,。

行星齒輪粗糙度測(cè)量-白光干涉儀AM系列

減速器齒輪磨損分析-白光干涉儀AM系列

減速器齒輪測(cè)量-閃測(cè)儀FM系列

/絲桿

目前部分人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)會(huì)采用到如滾珠絲杠的直線運(yùn)動(dòng)方案,。如特斯拉的擎天柱機(jī)器人的手部就包含了12個(gè)行星滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，腿部包含了14個(gè)行星滾珠絲杠。行星滾珠絲杠結(jié)構(gòu)要降低運(yùn)動(dòng)噪音,，提升運(yùn)動(dòng)效率,，需要精密磨床進(jìn)行加工，同樣也需要高精度白光干涉儀等測(cè)量設(shè)備,，對(duì)軸,、絲杠軸跳動(dòng)，以及齒輪嚙合面粗糙度進(jìn)行精密管控,。

滾珠絲杠寬齒表面粗糙度測(cè)量-白光干涉儀AM系列

絲桿螺紋斜面形貌分析-白光干涉儀AM系列