机器人轻量化可以更持久、更灵活、更耐用，是未来迭代的大方向。特斯 拉人形机器人始于 2021 年，三年来进步明显，呈现出轻量化趋势。2023 年 12 月特斯拉发布 Optimus Gen-2 的视频，相比于第一代 Optimus 人形 机器人，第二代 Optimus 进步明显，速度快 30%、整体重量从 73kg 减少 到 63kg，重量减轻 10kg。机器人轻量化有三大优势：第一，更持久；也 就是节能，延长续航时间。第二，更灵活；轻量化可以降低运动惯性，对 电机转矩密度要求也会降低，相同的电机，更轻的本体重量，也就更容易 被驱动和控制，也能够发挥出更大的承载力，使机器人在执行复杂动作时 更加流畅和精准。第三，更耐用；轻量化设计可以降低机器人部件之间的 摩擦和磨损，从而延长机器人的整体寿命。

“以塑代钢”和铝镁合金是两种可行方案。

（1）以塑代钢：“以塑代钢”的核心材料为 PPS & PEEK。PPS 较便宜、 性价比高，机器人躯体的外壳面积大、材料耗量高、同时也有减重需求， 因此适合选用更便宜、同时性能也够用的 PPS 作为轻量化材料。PEEK 有 自润滑性，但是成本较高，适合用于不能反复添加润滑油、但又需要润滑 的地方，同时用量还不能太多，对于机器人而言，“关节、肌肉、骨骼”更 适配，也就是执行器和传动件外壳的轻量化，PEEK 材料有优势。

（2）铝镁合金：铝镁合金是以铝为主要原材料，并掺入少量的镁以及其 他金属制成的金属材料，具有密度小、强度高、抗震力强、散热性好、抗 电磁干扰性好、绿色环保等特点。铝镁合金作为新材料领域的创新合金， 被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。因为其优异的性能 和高性价比，铝镁合金是机器人轻量化的一种可行方案。

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