解码15家人形机器人的塑料选材与趋势

当宇树科技Unitree H1在春晚的大舞台上扭起秧歌、特斯拉Optimus灵巧地组装电路板、Figure 01流畅完成咖啡拉花时，全球科技界正见证一场前所未有的变革——人形机器人已经从科幻想象跃入现实赛道。

在这场技术竞速中，材料选择，是决定人形机器人能否突破物理极限、实现日益逼近人类的精细化动作的隐形基石。轻量化骨骼、高灵敏触觉、耐疲劳关节…每一项性能跃迁的背后，都是机器人与材料科学的深度共舞。

本文，我们将带大家盘点15家国内外人形机器人的塑胶材料选择，以及一些前沿的材料研究与选材趋势。

01 宇树科技 H1

塑料方案

碳纤维/PEEK复合材料

应用部件

腿部支撑、仿生脊柱

特性与效果

减重，提升抗冲击性能，实现后空翻动作

02 特斯拉 Optimus Gen2

塑料方案

PEEK

应用部件

轻量化骨架、关节

特性与效果

高强度，减重10kg，耐高温

03 优必选 Walker S

塑料方案

PEEK、PA66-GF30

应用部件

手臂骨架、腰部关节

特性与效果

PEEK减重，玻纤增强PA66提高耐磨性，支持工厂10万次循环作业

04 波士顿动力 Atlas

塑料方案

碳纤维、PEEK

应用部件

腿部关节、轻量化骨架

特性与效果

扭矩密度提升30%，液压系统负载降低20%

05 天工机器人

塑料方案

LCP、PPS

应用部件

膝关节减速器、足部传感器外壳

特性与效果

LCP保障12km/h奔跑精度，PPS耐化学腐蚀

06 丰田 T-HR3

塑料方案

PPSU、导电碳纤维复合材料

应用部件

外骨骼支架、传感器外壳

特性与效果

PPSU耐蒸汽消毒，导电材料集成肌电检测电路

07 小米 CyberOne

塑料方案

改性PC、TPE

应用部件

外壳、手掌触觉层

特性与效果

TPE模拟皮肤触感(灵敏度0.1N)

08 软银 Pepper

塑料方案

ABS、PC

应用部件

外壳、头部显示屏罩

特性与效果

PC的透光性优化表情交互

09 追觅通用人形机器人

塑料方案

PEEK复合材料

应用部件

躯干结构、足部缓冲垫

特性与效果

PEEK+镁合金合计减重35%

10 Engineered Arts Ameca

塑料方案

PC/ABS、TPU

应用部件

面部外壳、手指关节

特性与效果

TPU实现柔性抓握(握力0.5-5N)

11 本田 ASIMO

塑料方案

PPS

应用部件

电机外壳

特性与效果

耐高温，保护电机免于过热变形

12 科大讯飞AI教育机器人

塑料方案

食品级PP、抗菌TPE

应用部件

外壳、交互手柄

特性与效果

PP通过FDA认证，抑菌TPE，适合儿童使用

13 大疆教育机器人 RoboMaster S1

塑料方案

PC/ABS、碳纤维

应用部件

装甲外壳、齿轮传动系统

特性与效果

碳纤维齿轮寿命超50万次

14 格力机器人

塑料方案

POM

应用部件

精密齿轮、传动轴

特性与效果

低摩擦系数，噪音降低15dB，适用于家电生产线

15 达闼机器人 XR-4

塑料方案

PA66-GF30、LCP

应用部件

关节齿轮、5G通信模块外壳

特性与效果

LCP天线罩保障毫米波信号穿透，延迟<10ms

** 学术与实验室前沿案例

MIT CSAIL Mini Cheetah

材料方案

3D打印尼龙(PA11) + 液态金属电路

技术突破

PA11结构件集成镓铟合金电路，实现传感器与结构一体化，减重20%

苏黎世联邦理工学院 ANYmal

材料方案

PEEK/碳纤维预浸料 + 自修复硅胶涂层

技术突破

自修复涂层可在24小时内修复5mm划痕，适应极端户外环境

哈佛大学 Octobot

材料方案

PDMS(聚二甲基硅氧烷) + 微流控3D打印树脂

技术突破

全柔性结构，通过微流控通道实现无电子元件的自主运动

** 未来材料畅想

可降解塑料

如PLA/PHA复合物，用于临时性救灾机器人，任务结束后自然降解

压电塑料

如PVDF薄膜集成于关节，实现运动能量自回收

变色智能塑料

如电致变色PC用于机器人情绪表达，可在焦虑时变红

※ 结语

未来，随着人形机器人更广泛地渗透至制造、医疗、服务等核心场景，那些兼具超轻、强韧、高感知与自适应特性的创新材料，将不再是技术参数表上的冰冷数据，而是实现人机共生的关键密钥。

如您在材料选择时遇到困难，欢迎使用我们的AI选材工具，或咨询我们的选材专家团队！

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