一、 人形机器人对轴承的需求概况
人形机器人在其结构中需要使用多种类型的轴承,例如旋转关节、关节轴承、线性关节等。具体而言,会应用到滚子轴承、深沟球轴承、角接触轴承和交叉滚子轴承等。
以特斯拉的机器人为例进行分析,其本体(不包含灵巧手)部分大约需要使用14个角接触轴承、14个交叉滚子轴承、28个角接触轴承、10444个四点接触球轴承以及14个深沟球轴承。
如果加上灵巧手,根据不同的设计路线,可能还需要额外增加22个左右的轴承。

特斯拉线性执行器中的无框电机、深沟球轴承和四点接触球轴承
二、 高端轴承的核心技术壁垒
交叉滚子轴承是在内圈和外圈之间正交配置滚子的紧凑型结构的轴承。通过滚子的直交排列,1个轴承可同时承受来自所有方向的复杂负荷,组装时可以不受负荷方向的影响。


该类型轴承对抗变性能力、精度(需控制在微米级)、刚性寿命、转动平滑度等关键指标都有极为严苛的要求。四点接触球轴承虽然加工难度相对较低,但也具备一定的技术门槛。
交叉滚子轴承在生产中无法大规模批量化自动装配,其根本原因在于工业母机无法制造出比自身精度更高的产品,因此高精度的装配环节必须依赖人工完成,对工人的手上功夫要求极高。
目前,国内产品与国际知名品牌相比,最关键的差距在于材料选择和热处理工艺,尤其是热处理过程的温度与时间控制,若控制不当极易导致整批产品报废。

三、 其他应用场景与行业特点
除了人形机器人,轴承在其他高端装备中也有特殊要求。
军用机器人轴承需要满足高负载、耐高低温(例如在零下40度正常运行)以及严格的形变控制要求,常采用满装滚子等设计。相较于人形机器人,机器狗的轴承需求可能因研发路径相近而更早进入量产阶段。