鈦虎機器人攻克關鍵關節技術，全力助推具身智能產業向前邁進

在人形機器人技術領域，硬件層面的挑戰重重。尤其是關節部件，成本占比高，性能要求嚴苛。輕量化設計、高扭矩密度以及良好的冷卻散熱系統，是打造高性能人形機器人的關鍵要素，而關節壽命更是決定機器人整體壽命的重要因素。采用諧波減速器等技術，有望在長期內降低成本并提升性能。

2025 年 3 月 13 日，在第三屆具身智能機器人產業發展論壇上，鈦虎機器人產品及生態負責人諶威指出，人形機器人行業的發展需要全面解決方案，而非簡單的產品拼湊。未來機器人將具備多場景、多形態特征，需要專業服務商進行運營和維護。隨著技術進步，關節等核心部件性能會不斷提升，成本也將逐漸降低，為人形機器人的廣泛應用筑牢根基。

鈦虎機器人成立于 2020 年，專注為具身智能和通用自動化領域客戶提供優質底層軟硬件解決方案，擁有全棧產品設計、研發、生產制造能力，業務涵蓋關節、靈巧手、人形機器人等。在探索機器人形態的過程中，團隊發現，要使人形機器人在高精度作業或危險環境中廣泛應用，硬件瓶頸亟待突破。當下人形機器人的關節部件成本占比極高，接近甚至超過 60%，且關節需滿足諸多關鍵參數，比如提升扭矩密度以實現奔跑等復雜動作。為實現高爆發性能下的整機輕量化，讓機器人形態更接近人類，同時解決冷卻散熱問題，鈦虎機器人下足功夫。因為關節在運動、震蕩及大電流環境下易過熱，實際應用中常出現工作 10 至 20 分鐘就得暫停冷卻 1 至 2 分鐘的情況，且關節壽命需達數萬小時，才能保證機器人整體壽命。

鈦虎機器人的輕量化關節模組以諧波減速器為核心。他們認為行星減速器成本及上限相對固定，而諧波減速器未來降本潛力和性能提升空間巨大，預估可達 5 至 10 倍。團隊專注前沿技術突破，而非簡單組合現有產品來降低成本，旨在通過產業與技術迭代，讓昂貴產品變得經濟實惠。關節結構與傳統汽車電機產品類似，由電機、減速器、編碼器、驅動器及剎車等組成。在優化過程中，團隊注重細節，將分散器件整合為帶中空走線孔的緊湊圓柱體。這一設計十分關鍵，因為關節應用廣泛，在服務機器人、工業自動化、汽車與航空等領域，中空走線需求常見，所以中空走線孔的設計與優化一直是公司研發迭代的重點。

關節內部結構復雜程度遠超電池系統。鈦虎機器人研發了多種防水關節版本，以及探測深度可達 800 米的水下機械臂。關節具有高負載自重比，如直徑近 170 毫米的關節，單位臂長能承受 40 至 50 公斤的擺動重量。基于關節技術研發，團隊推出超輕量化桌面級機械臂，自重僅 2 公斤，卻能承載 1 公斤負載，可應對特殊應用場景。此外，在靈巧手產品方面，目前自由度為 6 個，距離真正實用化還有很長的路要走。團隊正在探索提升自由度，如研發 17 個或更高自由度的靈巧手，但面臨在有限空間集成多個電機、減速器及磁編碼器帶來的電磁干擾問題，且應用場景對靈巧手成功率要求嚴格。

相比傳統伺服電機組合，鈦虎機器人的關節在輸出能力相同的情況下，體積可縮減至原來的三分之一。這帶來兩大顯著影響：設備輕量化程度可能減半;相同體積下，設備自由度可提升至原來的兩到三倍。自由度提升，意味著供應鏈和生產鏈適配的型號數量將呈指數級增長。而且，雖然當前關節成本相較于伺服電機還有差距，但最終因用料減少，成本必然低于伺服電機。在特種應用領域，鈦虎機器人的關節展現出廣泛應用潛力，從深海機械臂、核工業管道多軸場景，到火箭、導彈等高端領域，以及出行領域的汽車底盤、飛機旋翼、低空飛行器等，甚至在人形機器人領域，都能批量提供關節。團隊還有快速開發軟件平臺，能像搭積木一樣搭建關節和機械臂結構件。

關節由驅動、傳動及傳感三大要素構成，其性能差異主要源于減速器類型，如行星減速器、諧波減速器、行星滾柱絲杠或蝸輪蝸桿結構等。宇樹機器人多采用行星減速器方案，具有高效能、快速響應和強大運動能力。而鈦虎機器人采用的諧波減速器方案，優勢在于輕量化、高精度，發熱控制僅為行星方案的四分之一，團隊認為該方案是未來作業型機器人的必備選擇。不過，目前各種方案并行發展，會根據客戶應用場景不同而適配。

Figure AI 近期發布的 Helix 模型，可視為具身智能的 ChatGPT1.0 時代。國內已出現類似架構模型，部分方面甚至領先。預計今年或明年，真正 ChatGPT 級別的具身智能模型，甚至可能是 DeepSeek 級別的模型將會誕生。在硬件和軟件層面，國內優勢明顯，主要得益于產業鏈快速發展，國外機器人研究獲取硬件到開展研究的周期比國內長三到五倍。

未來全新產業鏈將細分五個關鍵部分。能源板塊關乎提升能量密度，解決當前機器人續航僅一至兩小時的問題;關節層面要提高良品率，實現大規模生產;感知層面包括激光雷達、相機、傳感器及觸覺力傳感器等，對機器人感知與交互能力至關重要;算力層面，端側推理算力需求不高，國內機會眾多;最后，未來機器人多場景、多形態的特點，決定了專業機器人服務商在運營單一場景中的關鍵作用，他們擁有數據資源、運維能力及迭代升級能力，這是機器人廠商難以觸及卻又不可或缺的領域。