2025 年春天，機(jī)器人行業(yè)的入場(chǎng)機(jī)會(huì)正在飛速流逝。
過去看消費(fèi)的投資人在地毯式掃機(jī)器人項(xiàng)目，未交割的項(xiàng)目一夜之間交割完畢，猶豫的人忽然變得果斷而大膽。
人形機(jī)器人本體的增長(zhǎng)速度逐漸觸及瓶頸，很多人將目光投向機(jī)器人背后龐大且復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈。
然而，窗口已經(jīng)關(guān)到只剩下窄縫。過去兩年，當(dāng)人形機(jī)器人的浪潮還在水面下涌動(dòng)時(shí)，上游產(chǎn)業(yè)鏈的一些公司已經(jīng)長(zhǎng)成低調(diào)卻昂貴的標(biāo)的。
零差云控就是這樣的案例。它成立于 2016 年，專注高可靠、高精度的機(jī)器人核心零部件的生產(chǎn)制造，包括機(jī)器人關(guān)節(jié)和編碼器。2018 年，零差云控基于自主研發(fā)的高精度編碼器，首創(chuàng)標(biāo)準(zhǔn)一體化關(guān)節(jié)模組設(shè)計(jì)并進(jìn)入批量生產(chǎn)，期間完成了多輪數(shù)千萬(wàn)級(jí)融資，比鄰資本、琥珀資本、松柏投資等相繼參投，當(dāng)前公司估值已遠(yuǎn)超 10 億元。
早在人形機(jī)器人出現(xiàn)前，包括醫(yī)療場(chǎng)景的手術(shù)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人，工業(yè)場(chǎng)景的汽車制造、3C 電子等領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)關(guān)節(jié)有大量的需求。
" 我們把關(guān)節(jié)尺寸做小的時(shí)候人形還沒火，" 零差云控創(chuàng)始人賈璽慶向硬氪指出，" 不只是人形機(jī)器人市場(chǎng)，其他行業(yè)也有越來(lái)越細(xì)分的需求。比如有強(qiáng)烈剛需的腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)更快更精準(zhǔn)的手術(shù)方式，減小創(chuàng)面、縮短愈合時(shí)間。同時(shí)，使遠(yuǎn)程手術(shù)成為可能，偏遠(yuǎn)地區(qū)也能享有專業(yè)醫(yī)生的手術(shù)操作。"
零差云控也代表了產(chǎn)業(yè)鏈上多數(shù)公司的現(xiàn)狀。他們并不會(huì)將命運(yùn)交到前途未卜的人形機(jī)器人行業(yè)手中，而是率先在更成熟的領(lǐng)域獲得收入。
目前，零差云控的產(chǎn)品已在工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、物流機(jī)器人、仿生機(jī)器人和人形機(jī)器人等領(lǐng)域均有落地應(yīng)用，下游客戶包括海內(nèi)外頭部科技廠商、機(jī)器人公司和車廠等在內(nèi)已超過 2000 家，機(jī)器人關(guān)節(jié)累計(jì)出貨量近 5 萬(wàn)套，銷售額排名行業(yè)第一。
據(jù)賈璽慶透露，目前零差云控的營(yíng)收構(gòu)成中，用于工業(yè)、物流和醫(yī)療場(chǎng)景的關(guān)節(jié)收入貢獻(xiàn)占比最大，共接近 50%。另外，人形機(jī)器人的銷售占比近 15%，近兩年增長(zhǎng)迅猛。
可以看到，零差云控最大的優(yōu)勢(shì)就是穩(wěn)健。它們靠既有客戶守住下限，而人形機(jī)器人提供未知的上限、打開了更大的想象空間。根據(jù)共研網(wǎng)、高工機(jī)器人等數(shù)據(jù)顯示，2024 年中國(guó)機(jī)器人關(guān)節(jié)模組需求量已達(dá) 224.17 萬(wàn)套，預(yù)計(jì) 2030 年將增至 482.01 萬(wàn)套，市場(chǎng)規(guī)?；蛲黄?689.27 億元。
" 當(dāng)下，人形行業(yè)客戶對(duì)一體化關(guān)節(jié)的需求主要聚焦于更小的體積、更輕的重量和更高的負(fù)載與可靠性，同時(shí)，進(jìn)入消費(fèi)交互場(chǎng)景，如何進(jìn)一步降低成本成為關(guān)鍵所在。短期內(nèi)，這也是我們產(chǎn)品迭代的主攻方向。我們相信，隨著機(jī)器人在日常生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，關(guān)節(jié)市場(chǎng)還有巨大的發(fā)展空間待進(jìn)一步挖掘。" 賈璽慶說(shuō)。
諧波、行星減速器關(guān)節(jié)將長(zhǎng)期并行存在
無(wú)論是生產(chǎn)線上參與質(zhì)檢、搬運(yùn)貨物的工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人，在商場(chǎng)為人們提供指引導(dǎo)航的服務(wù)機(jī)器人，還是春晚舞臺(tái)上進(jìn)行表演的人形機(jī)器人，每一個(gè)流暢且精準(zhǔn)的動(dòng)作背后，都離不開關(guān)節(jié)的精密運(yùn)作。
關(guān)節(jié)的性能優(yōu)劣，直接決定了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的精度、速度以及靈活性。不同類型的機(jī)器人中，因作業(yè)環(huán)境與任務(wù)需求的差異，在關(guān)節(jié)配置及所采用的關(guān)鍵部件上也不盡相同。其中，常見的外形設(shè)計(jì)多采取模塊化方式，將電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)器和編碼器和其他傳感器等集成為一體，形成動(dòng)力輸出單元。
從零差云控的關(guān)節(jié)部件構(gòu)成來(lái)看，它整體由電機(jī)端的絕對(duì)值編碼器、輸出端的多圈絕對(duì)值編碼器、無(wú)框力矩電機(jī)、諧波減速機(jī)、制動(dòng)保持器、伺服驅(qū)動(dòng)器和扭矩傳感器組成。
零差云控電機(jī)的核心部件（圖源 / 企業(yè)）
這當(dāng)中，編碼器相當(dāng)于一個(gè)機(jī)器精密的 " 角度反饋系統(tǒng) "，它能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的位置，并將這一信息反饋給控制系統(tǒng)。
在零差云控的 eRob 系列關(guān)節(jié)模組產(chǎn)品中，在電機(jī)端和減速機(jī)的輸出端均內(nèi)置了重復(fù)定位精度達(dá) ± 7 角秒、絕對(duì)定位精度為 ± 15 角秒的絕對(duì)值編碼器，形成全閉環(huán)位置控制，以避免減速機(jī)的齒隙、磨損和制造誤差而影響機(jī)器人關(guān)節(jié)的定位精度。這也是目前業(yè)內(nèi)精度最高、響應(yīng)速度最快的諧波機(jī)器人關(guān)節(jié)。
以醫(yī)療機(jī)器人為例。醫(yī)療機(jī)器人多用于人體內(nèi)手術(shù)，因此，其對(duì)核心零部件的重復(fù)定位精度、功耗發(fā)熱、安全性保護(hù)以及力矩控制等指標(biāo)要求極為嚴(yán)苛。
而在人形機(jī)器人中，零差云控自研的編碼器可以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)地調(diào)控關(guān)節(jié)位置，保障機(jī)器人在物料搬運(yùn)、零件裝配等操作時(shí)，能準(zhǔn)確地抵達(dá)目標(biāo)位置，提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，這可以用于汽車零部件產(chǎn)線的零部件組裝等場(chǎng)景。
零差云控的產(chǎn)品圖（圖源 / 企業(yè)）
當(dāng)前，人形機(jī)器人的 " 軀干 " 和 " 四肢 " 主要有以下三種傳動(dòng)方式：諧波減速機(jī)、行星減速機(jī)和行星滾柱絲桿。行星滾柱絲桿完成直線類驅(qū)動(dòng)，由諧波減速機(jī)或行星減速機(jī)作為傳動(dòng)部件的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)來(lái)完成旋轉(zhuǎn)類運(yùn)動(dòng)。
行星減速器的承載能力強(qiáng)，能夠承受較大的扭矩與負(fù)載，成本也相對(duì)較低，在大規(guī)模應(yīng)用時(shí)可降低整體設(shè)備成本。但同時(shí)，行星減速器單級(jí)傳動(dòng)減速比相對(duì)較小，更適用于重載工況場(chǎng)景、對(duì)精度要求相對(duì)不高的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
" 行星減速器的一大優(yōu)勢(shì)在于，我國(guó)有完善的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)，相關(guān)加工設(shè)備在國(guó)內(nèi)機(jī)械加工行業(yè)保有量巨大。加之行星減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)改動(dòng)方式靈活，它的齒輪可以輕松地與關(guān)節(jié)其他零部件融合在一體設(shè)計(jì)。" 賈璽慶指出。
但對(duì)于人形機(jī)器人來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)節(jié)數(shù)量多，超過 40 個(gè)，這要求關(guān)節(jié)不僅要具備足夠高的功率密度，還需在體積、重量上嚴(yán)格控制，以契合人形機(jī)器人緊湊的身形。因此，行星減速器在這一方面的表現(xiàn)可能略顯不足，反之諧波減速器則展現(xiàn)出了其顯著的優(yōu)勢(shì)，諧波減速機(jī)可以在同樣的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的傳動(dòng)比，并且通過更高的傳動(dòng)精度和更小的齒隙，令機(jī)器人具備執(zhí)行精細(xì)操作任務(wù)的能力。
賈璽慶告訴硬氪，零差云控專注于諧波減速器方案的關(guān)節(jié)，它的體積較小、重量輕，與人形機(jī)器人輕盈結(jié)構(gòu)的需求不謀而合。而且諧波的傳動(dòng)精度極高、單級(jí)傳動(dòng)比大，能保證機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)達(dá)到極高的精準(zhǔn)度。
當(dāng)然，目前諧波方案仍有其局限性。一方面，諧波減速機(jī)受限于加工設(shè)備門檻高、資金投入大、加工工藝要求嚴(yán)格，還有更為關(guān)鍵的材料、熱處理、齒形設(shè)計(jì)等技術(shù)難關(guān)，需要企業(yè)投入大量資金人力用于研發(fā)和技術(shù)積累。另一方面，在人形機(jī)器人量產(chǎn)難進(jìn)的現(xiàn)狀下，作為核心零部件的諧波減速機(jī)短期也面臨著成本無(wú)法降低、大規(guī)模應(yīng)用受限的矛盾。
" 近年來(lái)，我國(guó)正加速縮小標(biāo)準(zhǔn)諧波減速器與進(jìn)口諧波減速器的差距，如果想實(shí)現(xiàn)像行星方案一樣、深度定制諧波機(jī)器人關(guān)節(jié)，目前還非常難以執(zhí)行。" 賈璽慶坦言，" 目前各個(gè)企業(yè)還陷于先有雞還是先有蛋的怪圈中：深度定制的前提是需要大批量訂單，大批量訂單的前提是先有用于測(cè)試的深度定制樣機(jī)。加上諧波的價(jià)格相比行星，大概貴五倍左右，這也進(jìn)一步限制了諧波機(jī)器人關(guān)節(jié)的更大批量應(yīng)用。"
賈璽慶認(rèn)為，諧波和行星兩種傳動(dòng)方式在壽命、抗沖擊能力、噪音、失效形式方面的不同表現(xiàn)，決定了短時(shí)間內(nèi)市場(chǎng)很難界定哪一種傳動(dòng)方式孰優(yōu)孰劣。諧波、行星減速器關(guān)節(jié)將長(zhǎng)期并行存在，根據(jù)最終的人形機(jī)器人整機(jī)要求，在不同要求場(chǎng)景中選擇合適的傳動(dòng)方式仍是最優(yōu)方案。
標(biāo)準(zhǔn)化 + 多型號(hào)、適配場(chǎng)景廣
根據(jù)《2024 年中國(guó)人形機(jī)器人行業(yè)研究報(bào)告》，按量產(chǎn)規(guī)模不同，人形機(jī)器人降本大致可劃分為三個(gè)階段：小批量千臺(tái)量級(jí)生產(chǎn)，降本 20%-30% 至約 10 萬(wàn)美元；萬(wàn)臺(tái)級(jí)別降本 50% 至 5 萬(wàn)美元；數(shù)十萬(wàn)至百萬(wàn)臺(tái)大規(guī)模量產(chǎn)，降本 70%-80% 至 2-3 萬(wàn)美元。
一旦量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)，以關(guān)節(jié)等為代表的核心零部件市場(chǎng)也將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。出貨量是邊際效應(yīng)的核心。所以，為了盡量覆蓋更多用戶，針對(duì)不同領(lǐng)域、不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，零差云控發(fā)布多款型號(hào)關(guān)節(jié)，包括主營(yíng)的 eRob 直筒 I 型系列、eRob 轉(zhuǎn)角 T 型系列等。
在尺寸方面，eRob 關(guān)節(jié)模組的最小模組直徑僅 70mm、最大容許扭矩達(dá) 70Nm，最大模組直徑為 170mm、最大容許扭矩達(dá) 1180Nm，對(duì)比市場(chǎng)上其他同等負(fù)載能力的關(guān)節(jié)模組體積最小。這種小尺寸實(shí)現(xiàn)高扭矩輸出的特性，在實(shí)際應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)。
例如物流倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景，用戶會(huì)選用最小模組的關(guān)節(jié)，在有限環(huán)境內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，滿足狹小的倉(cāng)儲(chǔ)空間內(nèi)靈活作業(yè)。而在手術(shù)機(jī)器人中，更小的關(guān)節(jié)體積可減少多條手術(shù)機(jī)械臂的間距，多種手術(shù)器械可通過更小的創(chuàng)面來(lái)進(jìn)行手術(shù)操作。此外，更小的關(guān)節(jié)體積也為人形機(jī)器人的外形尺寸不斷逼近真實(shí)的人體尺寸提供了可能性。
對(duì)下游客戶來(lái)說(shuō)，零差云控通過搭建標(biāo)準(zhǔn)化、多型號(hào)的關(guān)節(jié)模組，幫助企業(yè)迅速完成機(jī)器人的組建工作，省卻上百種機(jī)械電子器件選型、設(shè)計(jì)、采購(gòu)以及組裝過程中耗費(fèi)的大量人力與時(shí)間成本，讓機(jī)器人公司真正實(shí)現(xiàn)專注于機(jī)器人整機(jī)和應(yīng)用的開發(fā)。
零差云控自有生產(chǎn)車間（圖源 / 企業(yè)）
近年來(lái)，機(jī)器人關(guān)節(jié)國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)愈發(fā)強(qiáng)勁，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面正逐步被打破。
賈璽慶告訴硬氪，除了部分芯片需要進(jìn)口以外，當(dāng)前零差云控的所有核心部件均是來(lái)自自主研發(fā)和國(guó)內(nèi)的供應(yīng)鏈，包括諧波減速器、編碼器、驅(qū)動(dòng)器、無(wú)框力矩電機(jī)和控制軟件算法等。
" 完全國(guó)產(chǎn)化是我們產(chǎn)品的制造目標(biāo)，目前內(nèi)部也已經(jīng)在測(cè)試使用國(guó)產(chǎn)芯片，相信不久的將來(lái)一定不會(huì)被‘卡脖子’問題影響。" 賈璽慶說(shuō)。
此外公司還設(shè)有多個(gè)生產(chǎn)車間，包括五軸精密加工車間、檢測(cè)車間和精密組裝測(cè)試車間，對(duì)每臺(tái)關(guān)節(jié)模組的齒隙、剛性、噪音，帶負(fù)載后的傳動(dòng)精度、抖動(dòng)進(jìn)行全檢。在組裝完成后，該關(guān)節(jié)還會(huì)進(jìn)入內(nèi)部測(cè)試車間按多種工況測(cè)試，如模擬工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)在不同負(fù)載、轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，避免產(chǎn)品流入市場(chǎng)后出現(xiàn)故障。
人形機(jī)器人賽道忽然之間爆火，讓背后的供應(yīng)鏈也走到前臺(tái)。但對(duì)于這些公司來(lái)說(shuō)，最穩(wěn)健的現(xiàn)金來(lái)源不會(huì)來(lái)自人形機(jī)器人行業(yè)。要穿越周期，它們終究還要靠商業(yè)化更成熟的客戶。服務(wù)這些客戶也是當(dāng)下更重要的課題。
來(lái)源：36氪
