“樣機(jī)動作流暢，一到小批量試產(chǎn)就頻繁報(bào)錯”。這是否是許多人形機(jī)器人企業(yè)面臨的共同挑戰(zhàn)？

經(jīng)故障歸因分析，問題往往不在算法或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，而是出在關(guān)節(jié)電機(jī)的裝配一致性上。

在人形機(jī)器人中，通常配備20至40個高動態(tài)關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)的核心是一臺緊湊型伺服電機(jī)或無框力矩電機(jī)。這類電機(jī)不僅需高功率密度、低慣量，還承擔(dān)著精確力控反饋的任務(wù)。而這些性能的穩(wěn)定發(fā)揮，高度依賴于一個常被忽視的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)：裝配精度。

一旦電機(jī)在裝配過程中出現(xiàn)輕微偏心或受力不均，如：

·氣隙不均勻，可能導(dǎo)致振動加劇、效率下降；

·編碼器安裝姿態(tài)偏差，可能影響位置反饋精度；

·軸承壓裝不當(dāng)，可能引發(fā)早期磨損，影響電機(jī)壽命；

更現(xiàn)實(shí)問題是：手工裝配難以保證批次間的一致性，而傳統(tǒng)電機(jī)產(chǎn)線多為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，難以適應(yīng)人形機(jī)器人“多型號、小批量、快速迭代”的生產(chǎn)特征。

因此，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可控、可追溯的高精度自動化裝配，已成為人形機(jī)器人邁向量產(chǎn)的關(guān)鍵一環(huán)。這并非簡單地用機(jī)器替代人工，而是需要結(jié)構(gòu)、感知、控制與數(shù)據(jù)閉環(huán)的系統(tǒng)性協(xié)同。

其中，在人形機(jī)器人電機(jī)自動化裝配線中這三大關(guān)鍵技術(shù)尤為關(guān)鍵。

一、 高剛性機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：為精度提供穩(wěn)定基礎(chǔ)

所有高精度裝配的前提，是設(shè)備自身具備足夠的穩(wěn)定性與剛性。在電機(jī)裝配過程中，壓裝、鎖付等工序會產(chǎn)生瞬時(shí)作用力。若設(shè)備結(jié)構(gòu)剛性不足，即便產(chǎn)生微小形變，也可能直接影響裝配同軸度與重復(fù)定位精度。

那為什么普通設(shè)備難以勝任？

因?yàn)槠胀ㄗ詣踊O(shè)備多采用輕量化結(jié)構(gòu)或通用模組，在負(fù)載下易發(fā)生彈性變形；多工位流傳依賴機(jī)械定位，長期使用后易出現(xiàn)累積誤差，難以滿足微米級裝配的穩(wěn)定性要求。

為此，構(gòu)建一個高剛性的機(jī)械平臺成為基礎(chǔ)，涵蓋一體化高剛性基座、精密傳動與導(dǎo)向系統(tǒng)、環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)。這一系列設(shè)計(jì)，旨在為后續(xù)的視覺定位與力控裝配提供一個“穩(wěn)定可靠”的物理平臺，確保系統(tǒng)誤差源頭最小化。

二、 視覺+六維力控融合：實(shí)現(xiàn)“柔性化”精準(zhǔn)裝配

人形機(jī)器人電機(jī)的裝配，尤其是轉(zhuǎn)子壓入、編碼器安裝等工序，對零部件保護(hù)要求較高；稍有偏差，可能造成軸承部件損傷等不可逆問題。

因此，須讓設(shè)備具備“看得清、感得準(zhǔn)、調(diào)得快”能力，在自動化設(shè)備領(lǐng)域中通過高精度視覺系統(tǒng)，識別定子、轉(zhuǎn)子及編碼器等關(guān)鍵部件的位置與姿態(tài)，自動補(bǔ)償組裝過程中的位置偏差，實(shí)現(xiàn)“先定位、再動作”。同時(shí)，執(zhí)行末端集成力控傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測多個方向的力與力矩變化，一旦檢測到異常，系統(tǒng)可立即暫停或啟動糾偏程序。

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合柔順運(yùn)動控制策略，實(shí)現(xiàn)邊感知、邊調(diào)整的“柔性插入”。這種“視覺引導(dǎo)+力控補(bǔ)償”的協(xié)同模式，適用于高價(jià)值、高精度電機(jī)的工序，能有效降低因零件公差或裝配偏差導(dǎo)致的損傷風(fēng)險(xiǎn)，提升裝配效率。

三、 閉環(huán)反饋控制：讓過程可控、結(jié)果可判

高精度裝配不僅要求“裝的準(zhǔn)”，更要求“裝的穩(wěn)、裝得可追溯”。而閉環(huán)反饋控制，正是實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控、質(zhì)量判定與數(shù)據(jù)留存的核心手段。

該系統(tǒng)可在裝配過程中實(shí)時(shí)采集壓力、位移、扭矩等工藝參數(shù)，并與預(yù)設(shè)的工藝窗口進(jìn)行比對。一旦出現(xiàn)異常，如壓力突增、位移偏離預(yù)期軌跡，系統(tǒng)可自動報(bào)警或執(zhí)行干預(yù)動作，防止不良品流入下一道工序。

更為重要是，每臺人形機(jī)器人電機(jī)可生成獨(dú)立的裝配過程記錄，支持統(tǒng)計(jì)過程控制，輔助工藝優(yōu)化，并可對接MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可追溯。這不僅提升裝配過程透明度，也為后續(xù)產(chǎn)品迭代提供了數(shù)據(jù)支撐。

微米級精度，是系統(tǒng)工程，更是“工藝?yán)斫狻钡捏w現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)高精度電機(jī)裝配，不是單一設(shè)備的堆砌，也不是簡單照搬傳統(tǒng)產(chǎn)線模式。它是一套深度融合結(jié)構(gòu)、感知、控制與數(shù)據(jù)的系統(tǒng)解決方案。

更重要的是，人形機(jī)器人在快速發(fā)展階段，各企業(yè)在電機(jī)選型、關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、控制策略上差異顯著。標(biāo)準(zhǔn)自動化設(shè)備難以適配，唯有具備“深度工藝?yán)斫狻钡姆菢?biāo)定制能力，才能真正解決問題。

而合利士在電機(jī)制造領(lǐng)域，已深耕十余年，服務(wù)新能源汽車、人形機(jī)器人、低空飛行器等高端裝備行業(yè)，積累了大量關(guān)于電機(jī)零部件中關(guān)鍵裝配工序的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。我們深知，每一個微小的公差累積，都可能影響最終性能，每一次裝配工藝的優(yōu)化，都源于對細(xì)節(jié)的反復(fù)打磨。

正因如此，我們更愿意以“同行者”的角色，與人形機(jī)器人企業(yè)共同探索高精度電機(jī)量產(chǎn)的可行路徑。

如果您正在規(guī)劃電機(jī)自動化裝配方案或希望了解如何提升一致性、降低裝配風(fēng)險(xiǎn)，我們誠摯邀請您訪問合利士或預(yù)約線下參觀工廠，與我們的工藝與工程團(tuán)隊(duì)面對面探討，共同攜手，從 “能動”走向“可靠”，為人形機(jī)器人的量產(chǎn)時(shí)代，夯實(shí)每一步。