Page 63 - 《橡塑技术与装备》2026年2期

智能与数字化应用
INTELLIGENT AND DIGITAL APPLICATIONS

工程塑料在人形机器人中的应用与介绍

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陶永亮 ，邱峰 ，王旭丽 ，高廷文 1
(1. 重庆川仪工程塑料有限公司，重庆 400712 ；
2. 重庆科技大学材料与新能源学院，重庆 401331 ；
3. 重庆华数机器人有限公司，重庆 400714)
摘要 ： 人形机器人行业发展进入快车道，工程塑料替代传统金属材料实现轻量化量产持续受益。本文介绍了人形机器人发展
史与人形机器人上所需工程塑料应用基本情况，结合一些应用场景讲述了主要几种工程塑料具体性能与应用，实践验证工程塑料
在人形机器人上应用有着较多优势，将对人形机器人的发展起着至关重要的促进作用，展望了工程塑料在人形机器人上应用远景。
关键词 ： 工程塑料 ；人形机器人 ；轻量化量产 ；应用介绍
中图分类号 ： TQ322.3 文章编号 ： 1009-797X(2026)02-0017-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2026.02.004

人形机器人（Hnmanoid Robot）登上 2025 春晚 代，基于 AI 技术和 FDS （full self-driving 全自动驾驶）
舞台展现出令人瞩目潜力与魅力，被认为可能是人类 芯片，通过端到端神经网络模型，实现任务级和动作
历史上最大规模产业之一，其产品形态具有极高的适 级决策、复杂环境中物体、人脸、手势等识别。其全
应性和实用性，能自然适应日常生活环境，人机互动 身压力计算和实现反馈机制，使机器人四肢运动灵活、
自然性强，将在工业、服务、家庭等领域发挥作用， 流畅和自然。人形机器人经历早期探索阶段、集成发
市场规模未来几年内将快速增长 [1] 。人形机器人实现 展阶段、高动态发展阶段、直到今天智能化发展阶段
类人动作能力，需尽量降低自重，过大的重量会增加 的四个阶段。人形机器人作为融合人工智能、机器人
电机负载，影响运动灵活性、载重及续航表现。人形 学、控制工程和材料科学等多学科前沿技术集成平台，
机器人常用轻量化材料铝合金、镁合金、工程塑料等。 正迅速成为智能制造和人机协作领域重要研究方向。
工程塑料具有优良的综合性能，刚性大、蠕变小、机 1.2 人形机器人基本组成
械强度高，耐热性好，电绝缘性好，耐化学性好。可 人形机器人是融合机械设计、传感技术、控制算
以替代金属作为工程材料使用 [2] 。工程塑料作为高性 法等多领域技术的复杂系统，其组成可分为本体硬件、
能高分子材料核心品类，尤其是特种工程塑料凭借其 控制系统、感知交互模块三大核心部分，各部分协同
耐高温、高强度、 耐化学腐蚀等特性，已成为支撑人 实现类人运动与智能交互能力。
形机器人等战略产业关键基础材料。 硬件是机器人实现物理动作载体，包括机械结构、
驱动系统及关键零部件，需满足高自由度、轻量化与
1 人形机器人中塑料介绍与应用 耐用性要求。分为头部、躯干、四肢（上肢、下肢）
1.1 人形机器人基本概况 及末端执行器。驱动器采用伺服电机驱动，高精度场
1969 年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出 景结合谐波减速器，确保关节运动精度与扭矩输出。
第一台以双脚走路的机器人 [3] ，是最早人形机器人雏 控制系统负责解析环境信息、规划运动路径并驱动执
形。21 世纪人形机器人研究走出实验室，研发的电驱 行机构，是机器人智能化核心。感知模块通过多传感
动 ASIMO 机器人具备智能交换、灵活操作、灵活走 器融合实现环境认知，交互系统则支持人机协作与远
动等功能，结合视觉、触觉等多个传感器，可识别物
体并进行适当精细操作，学习能力强，自主性较强等。
作者简介 ：陶永亮 (1956-)，男 , 教授级高级工程师 , 主
2023 年，特斯拉开发 Optimus 系列人形机器人快速迭 要从事高分子材料应用与模塑镀成型工艺研究。

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