变刚度关节,指能够根据任务需求主动或被动调节自身刚度特性的机器人关节装置。与传统刚性关节相比,变刚度关节具备安全可靠性高、环境适应性强、刚度实时可调、功耗低、结构紧凑等特点,未来有望在人形机器人领域获得广泛应用。
变刚度关节主要由输入带轮、连接轴、端盖、法兰盘、谐波减速器、变刚度执行器以及输出盘等组件构成。变刚度执行器为变刚度关节核心组件,能适应多种工作场景,为变刚度关节重要组件。近年来,随着技术进步,我国高性能变刚度执行器市场占比不断提升,这将为变刚度关节行业发展提供有利条件。
根据新思界产业研究中心发布的《
2026-2031年变刚度关节行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,变刚度关节主要应用于人形机器人领域。近年来,随着国家政策支持以及本土企业持续发力,我国人形机器人行业发展速度不断加快。据国家工信部统计数据显示,2025年我国人形机器人整机企业数量超140家,发布产品超330款。变刚度关节可实现人形机器人自然行走、跑步、跳跃、避障等复杂运动,未来随着下游行业景气度提升,其市场空间将得到进一步扩展。
我国已布局变刚度关节行业研发赛道的企业及科研机构包括北京航空航天大学、河北工业大学机械工程学院、浙江工业大学、长沙理工大学、天津东兴机器人科技有限公司、北京航墨科技有限公司等。航墨科技专注于AI+医疗机器人与柔性驱动关节的研发、生产及销售,其推出的变刚度智能关节模组FlexmoJoint具备抗冲击、能量回收效果好、可实现多刚度动态调节等特点。2026年5月,航墨科技完成近亿元天使轮融资,资金将用于智能变刚度关节技术研发工作中。
2026年4月,北京航空航天大学冯仰刚副教授团队基于可变刚度机构与可反向驱动阻尼电机,成功开发出一种重量仅为0.96kg的便携式可穿戴膝关节机器人,可为II型脊髓性肌萎缩症(SMA)患者提供等速抗阻训练。未来随着研究不断深入,变刚度关节应用范围还将进一步扩展。
新思界
行业分析人士表示,变刚度关节作为人形机器人组件,应用潜力巨大。未来随着我国人形机器人行业发展速度加快,变刚度关节将迎来广阔市场空间。目前,我国变刚度关节行业尚处于起步阶段,以实验室研发为主。未来随着研究深入、技术进步,变刚度关节商用化进程有望加快。
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