科创中国

行业领域

电子信息技术,新型电子元器件

需求背景

1、关节型机器人市场将在后疫情时代大大成长。预估传统工业机器人的市场规模将从2020年的446亿美元扩大至2025年的730亿美元，人机协作，轻量化协作型机器人等市场将出现井喷式增长。

2、一体化智能柔性关节可应用于服务型机器人、智能底盘、工业机械臂、工业自动化、医疗机器人、智慧物流、农业自动化、影视机器人、智能出行等应用市场。

需解决的主要技术难题

机器人柔性关节一直是机器人，尤其是服务机器人研发生产的难点。机器人的所有动作都离不开关节，柔性关节对机器人的重要性不言而喻。业界根据人的肌肉和骨骼模拟出机器人关节的自由度，通常我们所说的多少个自由度就是多少个关节，比如工厂里机四轴机械臂，其中的一轴就是一个关节。然而服务机器人与工业机器人对关节的要求又大为不同。工业机器人要求长久稳定性，对灵活性和自适应性要求不高，它们只需要按照规划好的路径运动就可以，不用有很多的变化。而服务机器人则不同，行走、运动等功能自然对关节的灵活性要求极高。所以工业机器人的关节大多是刚性执行器，而服务机器人则需要智能柔性关节。

期望实现的主要技术目标

1、减速箱（直/斜齿轮、行星、谐波等）设计与修正，通过优化齿轮设计及加工工艺改善齿轮效率、噪音以及寿命等技术难题。

2、电机运动控制，通过优化电机本体设计、电机控制算法结合减速箱和传感器实现机器人低成本一体化模组关节。

3、希望与机器人领域、电机控制或齿轮设计类院校及科研机构共同就小型化低成本机器人柔性控制关节的设计、加工、检测等展开合作，并实现量产上市。

需求解析

解析单位：“科创中国”智能产业科技服务团（中国自动化学会） 解析时间：2022-11-01

屈洋

中国自动化学会

项目主管

综合评价

此项需求为方向型需求，建议找地方科研院所进行合作研究。目前市场上柔性关节机器人应用前景广阔，如何降低成本向服务机器人领域进军也是重中之重。

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处理进度