让人形机器人跑得更快！嘉兴经开这家企业推出“王炸级”产品

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作者

潮新闻记者徐惠文共享联盟·嘉兴经开邱雪昀

当人形机器人跑出接近短跑传奇博尔特的速度，这场科技竞速的背后，是一颗全新的“动力心脏”实现突破。近日，位于嘉兴经开区塘汇街道的巨力自动化设备（浙江）有限公司，正式推出行业首个扁线电机技术平台。这款被业内称为“王炸级”的核心部件，成功搭载于全球最快人形机器人Bolt，让其峰值速度达到10m/s，无限贴近人类短跑极限，同时破解了人形机器人动力弱、机身重、能耗高的行业难题，成为推动机器人产业升级的关键技术。

机器人关节扁线电机。图片由受访单位提供

扁线电机究竟有何魔力？简单来说，这是一场关于“空间利用率”的魔法。巨力自动化产品研发部总监杨云峰用了一个形象的比喻来解释：“传统的圆线电机里面的铜线是圆形的，线与线之间难免有缝隙。而扁线电机，就是把圆线变成了方形的‘铜条’，像砌砖一样，严丝合缝地填满电机里的空间。”

这一变化带来的效果是颠覆性的。巨力自动化的扁线电机，其“槽满率”比传统圆线电机提升了40%以上。这意味着，在同样大小的空间里，可以塞进更多的铜，承载更大的电流，从而爆发出更强大的力量。带来的直接效果是，扭矩提升超过50%。

而扭矩，就是机器人的“肌肉力量”。扭矩更大，意味着机器人能跑得更快、跳得更高、举得更重。而更精妙的是，因为力量足够强，电机本身的体积和重量反而可以降下来。采用巨力的扁线电机后，单个关节模组体积可缩减30%以上，重量降低20%。如果一台机器人搭载4台这样的电机，整体减重就能超过1公斤。

这不仅让机器人更“苗条”，也让它们更“省电”。据测算，在同等工况下，使用扁线电机的机器人，能耗能节省10%以上。对于需要长时间工作、甚至未来要进入家庭的机器人来说，这无疑是巨大的利好。

既然扁线电机优势如此显著，为何此前在人形机器人领域迟迟未能普及？答案在于一个字：难。“把铜线从圆的变成方的，设计和制造的难度是指数级上升的。”杨云峰坦言。尤其是一个被称为“端部高度”的技术难点，曾让无数工程师头疼。如果无法降低电机两端的“端部高度”，那么前面通过提升槽满率节省下来的径向空间，就会在轴向上被抵消掉，小型化就成了一纸空谈。

研发人员工作中。图片由受访单位提供

为了攻克这个难题，巨力自动化的研发团队经历了长达半年多的“极限挑战”。“我们迭代了七八次，作废的样品有几十上百个，”杨云峰回忆道，“研发人员下班后、晚上躺在床上，脑子里都还在想怎么解决。”最终，他们通过采用集中式绕组、优化工艺结构等一系列创新，成功将电机端部高度降低了20%以上，让小型化效果得以“实打实”地落地。为此，巨力自动化还申请了多项发明专利。

巨力自动化之所以能啃下这块硬骨头，底气来自于其在另一个领域的深厚积累——新能源汽车。早在2018年，巨力自动化就为华域汽车打造了国内第一条扁线驱动电机自动化生产线，并成为国内首家将整条汽车扁线电机产线整线出口到欧洲的企业。在新能源汽车领域，他们是当之无愧的“隐形冠军”。

从汽车跨界到机器人，看似是两个赛道，但在巨力看来，却是技术的一次自然而然的“外溢”和“升级”。巨力自动化副总经理符毓透露了这次跨界的两个“初心”：一是公司负责人的“情怀”，认为扁线电机这样的优势技术，应该从汽车推广到更多领域，为节能减排做贡献；二是企业发展的需要，从单纯“卖设备”向“卖全套解决方案”转型，切入更具潜力的新兴产业。“机器人对重量和功率密度的要求比汽车更极致，这恰好是扁线电机的用武之地。”符毓说。目前市场上90%的机器人仍在使用圆线电机，巨力自动化的目标，就是让扁线电机成为行业标配。

为了应对机器人技术路线尚未统一的现状，巨力自动化还自主研发了一款“神器”——场路耦合设计软件。这款软件可以针对千变万化的需求，在1秒钟内计算出最优的电磁方案，极大地缩短了研发周期，目前该软件已申请了2项软件著作权。