2026 m. pavasario festivalio „Gala“ roboto atnaujinimas: nuo „Yangge Dance“ iki „backflips“ – „skeleto evoliucija“, kurią skatina specialios inžinerinės plastikos

Šių metų CCTV pavasario festivalio šventėje dalyvavo spalvingomis medvilninėmis striukėmis pasipuošusių robotų grupė, kuri atliko Yangge šokį ir sukosi nosinaitėmis. Jų judesiai buvo ne tik sklandūs, bet ir interaktyvūs, palikę žiūrovams gilų įspūdį. Nors daugelis stebėjosi dirbtinio intelekto algoritmų sudėtingumu, žvelgiant iš pramonės pusės, mes atpažinome revoliuciją, vykstančią kitu aspektu – medžiagomis. „Skeletai“, leidžiantys šiems robotams apsisukti ir svirduliuoti nesuirdami, labai priklauso nuo nepaprastų specialių inžinerinių plastikų galimybių.

Kaip matyti šių metų Pavasario festivalio Gala scenoje, humanoidiniai robotai išgyvena ramią „svorio metimo ir raumenų augimo“ transformaciją. Mūsų ankstesnis robotų vaizdas dažnai buvo susijęs su sunkiais plieniniais skeletais, kurie judėjo lėtai ir kėlė pavojų saugumui. Tačiau šiandien kai kurių robotų svoris gali būti sumažintas iki 27–45 kg. Šis šuolis pagrįstas lengvų medžiagų proveržiais. Šis siekis yra ne tik estetika; tai yra esminis „nerimo nuotolio“ sprendimas, trukdantis humanoidinių robotų industrializacijai. Duomenys rodo, kad sumažėjus svoriui 10 %, robotas gali nuvažiuoti maždaug 15 % toliau tuo pačiu akumuliatoriaus įkrovimu.

Vykdant šią tendenciją, specialūs inžineriniai plastikai, tokie kaip polietileno eterketonas (PEEK) ir polifenileno sulfidas (PPS), kurie yra pagrindiniai mūsų įmonės portfelio produktai, tampa naujais mėgstamiausiais pramonėje.

Kam šiems robotams reikia tokių „plastmasių“?

ImkPEEK, dažnai vadinamas „visapusiško pasirodymo karaliumi“, kaip pavyzdys. Jis palaipsniui pakeičia metalus kaip pagrindinę robotų jungčių ir skeletų medžiagą. Lygiaverčio stiprumo PEEK yra apie 50% lengvesnis už aliuminį ir 70% lengvesnis už plieną. Tai leidžia robotams nusimesti sunkias naštas, judėti vikriau ir kartu sumažinti jungtinių variklių apkrovą ir šilumos susidarymą. Žvelgiant į našumo duomenis, PEEK gali pasigirti 100–115 MPa atsparumu tempimui ir stabiliu lenkimo moduliu, kuris yra maždaug 3,6 GPa, todėl jis yra aukščiausias tarp visų termoplastinių medžiagų. Jis išlaiko stabilumą esant didelėms apkrovoms ir smūgiams, atsparus nuolatinei deformacijai. Jo trinties koeficientas yra net 0,1–0,2, todėl jis pasižymi puikiomis savaiminio tepimo savybėmis. Kartu su dideliu atsparumu dilimui, jis idealiai tinka gaminti jungtines krumpliaračius ir guolius, kuriems nereikia papildomo tepimo. Dar kritiškai kalbant, PEEK pasižymi itin mažu drėgmės sugėrimo greičiu – vos 0,05%. Tai suteikia išskirtinį matmenų stabilumą, užtikrinantį tolerancijos kontrolę ±0,01 mm tikslumu net esant didelėms drėgmės ar aukštos temperatūros aplinkoms, garantuojant robotų judesių tikslumą. Tesla Optimus Gen 2 humanoidinio roboto didelis svorio sumažinimas ir našumo patobulinimai daugiausia siejami su plačiu panašių medžiagų sprendimų pritaikymu.

Už jos ribųPEEK, PPS,žinomas kaip „ekonominio efektyvumo karalius“, taip pat daro didelę pažangą robotikos srityje. Jam būdingas atsparumas aukštai temperatūrai, kurio lydymosi temperatūra yra apie 280 °C, o nuolatinė eksploatavimo galimybė aukštesnėje nei 200 °C temperatūroje, yra neįkainojamas. Kartu su savo cheminiu atsparumu ir savaime gesinančiomis antipireno savybėmis (UL-94V-0), jis ypač tinka gaminti robotų rėmus, skirtus eksploatuoti sudėtingose ​​aplinkose arba kaip apsauginius komponentus šalia baterijų blokų, užtikrinančių elektros saugumą. PPS taip pat pasižymi cheminiu atsparumu, antra po fluoroplastų, demonstruodamas stiprų atsparumą benzinui, alyvoms ir įvairiems tirpikliams. Jo drėgmės sugėrimo greitis yra mažesnis nei 0,05%, užtikrinantis puikų matmenų stabilumą net esant aukštai temperatūrai ir drėgmei.

Be to,LCP (skystųjų kristalų polimeras), pasižymintis puikiomis dielektrinėmis savybėmis, naudojamas robotų antenų korpusuose ir didelės spartos signalo perdavimo komponentuose. Tai efektyviai suteikia robotui „5G ilgo nuotolio regėjimą“, užtikrinant, kad delsos laikas yra mažesnis nei 10 milisekundžių. LCP pasižymi savaime sutvirtinančiu pobūdžiu, dideliu stiprumu ir moduliu, šilumos nukreipimo temperatūra siekia 355 °C ir atsparumu 320 °C lydmetalio panardinimui. Jis yra skaidrus mikrobangų spinduliuotei, todėl signalo perdavimo nuostoliai yra labai maži.

Dėl šių specialių inžinerinių plastikų robotai ne tik „lengvi kaip kregždė“, bet ir sprendžia masinės gamybos sąnaudų problemas. Tradicinis metalo siūlių apdirbimas dažnai užima daug laiko ir reikalauja daug medžiagų. Priešingai, tokios medžiagos kaip PEEK palaiko liejimą įpurškiant integruotą formavimą, todėl jas galima dauginti dideliu mastu. Pramonės skaičiavimai rodo, kad viename humanoidiniame robote įpurškiamų dalių BOM kaina yra apie 5000 RMB. Nors tai sudaro mažesnę visų roboto medžiagų sąnaudų dalį, šios dalys lemia daugiau nei 50 % roboto svorio ir veikimo charakteristikų.

Pramonės požiūriu tai reiškia daugiau nei tik materialų pakeitimą; tai reiškia dar vieną pergalę „plieno pakeitimui plastiku“ pažangioje gamyboje. Kadangi esame įmonė, labai užsiimanti importuotų inžinerinių plastikinių žaliavų prekyba ir taikomųjų programų kūrimu, tai, ką matome, neapsiriboja kelių minučių pasirodymu Pavasario festivalio Gala scenoje. Horizonte matome trilijono juanių pramonės grandinės galimybę. Vietinėms įmonėms žengiant proveržį visoje pramoninėje grandinėje, nuo PEEK polimerizacijos iki anglies pluošto kompozitų gamybos, o gamintojams aktyviai konstruojant, specialūs inžineriniai plastikai, kuriuose kažkada dominavo užsienio tiekėjai, dabar į „Made-in-China“ humanoidinius robotus įveda galingą naujovišką impulsą.

Nuo šalto metalo iki didelio našumo specialių plastikų – humanoidinių robotų evoliucija iš esmės yra naujų medžiagų inovacijų istorija. 

Kai būsimi robotai pateks į tūkstančius namų ūkių, jų lengvi, bet tvirti „skeletai“ gali kilti iš kiekvienos medžiagos, kurią šiandien tyrinėjame, kuriame ir reklamuojame, granulės.