作者｜黃楠
編輯｜袁斯來
2025 年春天，機器人行業(yè)的入場機會正在飛速流逝。
過去看消費的投資人在地毯式掃機器人項目，未交割的項目一夜之間交割完畢，猶豫的人忽然變得果斷而大膽。
人形機器人本體的增長速度逐漸觸及瓶頸，很多人將目光投向機器人背后龐大且復(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，當人形機器人的浪潮還在水面下涌動時，上游產(chǎn)業(yè)鏈的一些公司已經(jīng)長成低調(diào)卻昂貴的標的。
零差云控就是這樣的案例。它成立于 2016 年，專注高可靠、高精度的機器人核心零部件的生產(chǎn)制造，包括機器人關(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)標準一體化關(guān)節(jié)模組設(shè)計并進入批量生產(chǎn)，期間完成了多輪數(shù)千萬級融資，比鄰資本、琥珀資本、松柏投資等相繼參投，當前公司估值已遠超 10 億元。
早在人形機器人出現(xiàn)前，包括醫(yī)療場景的手術(shù)機器人、服務(wù)機器人，工業(yè)場景的汽車制造、3C 電子等領(lǐng)域已經(jīng)對關(guān)節(jié)有大量的需求。
" 我們把關(guān)節(jié)尺寸做小的時候人形還沒火，" 零差云控創(chuàng)始人賈璽慶向硬氪指出，" 不只是人形機器人市場，其他行業(yè)也有越來越細分的需求。比如有強烈剛需的腹腔鏡手術(shù)機器人，可以實現(xiàn)更快更精準的手術(shù)方式，減小創(chuàng)面、縮短愈合時間。同時，使遠程手術(shù)成為可能，偏遠地區(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。他們并不會將命運交到前途未卜的人形機器人行業(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)機器人、協(xié)作機器人、手術(shù)機器人、物流機器人、仿生機器人和人形機器人等領(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、機器人公司和車廠等在內(nèi)已超過 2000 家，機器人關(guān)節(jié)累計出貨量近 5 萬套，銷售額排名行業(yè)第一。
據(jù)賈璽慶透露，目前零差云控的營收構(gòu)成中，用于工業(yè)、物流和醫(yī)療場景的關(guān)節(jié)收入貢獻占比最大，共接近 50%。另外，人形機器人的銷售占比近 15%，近兩年增長迅猛。
可以看到，零差云控最大的優(yōu)勢就是穩(wěn)健。它們靠既有客戶守住下限，而人形機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)、高工機器人等數(shù)據(jù)顯示，2024 年中國機器人關(guān)節(jié)模組需求量已達 224.17 萬套，預(yù)計 2030 年將增至 482.01 萬套，市場規(guī)模或突破 689.27 億元。
" 當下，人形行業(yè)客戶對一體化關(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載與可靠性，同時，進入消費交互場景，如何進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，隨著機器人在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，關(guān)節(jié)市場還有巨大的發(fā)展空間待進一步挖掘。" 賈璽慶說。
諧波、行星減速器關(guān)節(jié)將長期并行存在
無論是生產(chǎn)線上參與質(zhì)檢、搬運貨物的工業(yè)機器人和協(xié)作機器人，在商場為人們提供指引導(dǎo)航的服務(wù)機器人，還是春晚舞臺上進行表演的人形機器人，每一個流暢且精準的動作背后，都離不開關(guān)節(jié)的精密運作。
關(guān)節(jié)的性能優(yōu)劣，直接決定了機器人運動的精度、速度以及靈活性。不同類型的機器人中，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)計多采取模塊化方式，將電機、減速器、驅(qū)動器和編碼器和其他傳感器等集成為一體，形成動力輸出單元。
從零差云控的關(guān)節(jié)部件構(gòu)成來看，它整體由電機端的絕對值編碼器、輸出端的多圈絕對值編碼器、無框力矩電機、諧波減速機、制動保持器、伺服驅(qū)動器和扭矩傳感器組成。
這當中，編碼器相當于一個機器精密的 " 角度反饋系統(tǒng) "，它能實時監(jiān)測機器人關(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，在電機端和減速機的輸出端均內(nèi)置了重復(fù)定位精度達 ± 7 角秒、絕對定位精度為 ± 15 角秒的絕對值編碼器，形成全閉環(huán)位置控制，以避免減速機的齒隙、磨損和制造誤差而影響機器人關(guān)節(jié)的定位精度。這也是目前業(yè)內(nèi)精度最高、響應(yīng)速度最快的諧波機器人關(guān)節(jié)。
以醫(yī)療機器人為例。醫(yī)療機器人多用于人體內(nèi)手術(shù)，因此，其對核心零部件的重復(fù)定位精度、功耗發(fā)熱、安全性保護以及力矩控制等指標要求極為嚴苛。
而在人形機器人中，零差云控自研的編碼器可以實現(xiàn)更精準地調(diào)控關(guān)節(jié)位置，保障機器人在物料搬運、零件裝配等操作時，能準確地抵達目標位置，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景。
當前，人形機器人的 " 軀干 " 和 " 四肢 " 主要有以下三種傳動方式：諧波減速機、行星減速機和行星滾柱絲桿。行星滾柱絲桿完成直線類驅(qū)動，由諧波減速機或行星減速機作為傳動部件的關(guān)節(jié)驅(qū)動來完成旋轉(zhuǎn)類運動。
行星減速器的承載能力強，能夠承受較大的扭矩與負載，成本也相對較低，在大規(guī)模應(yīng)用時可降低整體設(shè)備成本。但同時，行星減速器單級傳動減速比相對較小，更適用于重載工況場景、對精度要求相對不高的運動結(jié)構(gòu)。
" 行星減速器的一大優(yōu)勢在于，我國有完善的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)，相關(guān)加工設(shè)備在國內(nèi)機械加工行業(yè)保有量巨大。加之行星減速機結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計改動方式靈活，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。" 賈璽慶指出。
但對于人形機器人來說，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)節(jié)數(shù)量多，超過 40 個，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、重量上嚴格控制，以契合人形機器人緊湊的身形。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，諧波減速機可以在同樣的空間內(nèi)實現(xiàn)更大的傳動比，并且通過更高的傳動精度和更小的齒隙，令機器人具備執(zhí)行精細操作任務(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，與人形機器人輕盈結(jié)構(gòu)的需求不謀而合。而且諧波的傳動精度極高、單級傳動比大，能保證機器人的關(guān)節(jié)運動達到極高的精準度。
當然，目前諧波方案仍有其局限性。一方面，諧波減速機受限于加工設(shè)備門檻高、資金投入大、加工工藝要求嚴格，還有更為關(guān)鍵的材料、熱處理、齒形設(shè)計等技術(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，在人形機器人量產(chǎn)難進的現(xiàn)狀下，作為核心零部件的諧波減速機短期也面臨著成本無法降低、大規(guī)模應(yīng)用受限的矛盾。
" 近年來，我國正加速縮小標準諧波減速器與進口諧波減速器的差距，如果想實現(xiàn)像行星方案一樣、深度定制諧波機器人關(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試的深度定制樣機。加上諧波的價格相比行星，大概貴五倍左右，這也進一步限制了諧波機器人關(guān)節(jié)的更大批量應(yīng)用。"
賈璽慶認為，諧波和行星兩種傳動方式在壽命、抗沖擊能力、噪音、失效形式方面的不同表現(xiàn)，決定了短時間內(nèi)市場很難界定哪一種傳動方式孰優(yōu)孰劣。諧波、行星減速器關(guān)節(jié)將長期并行存在，根據(jù)最終的人形機器人整機要求，在不同要求場景中選擇合適的傳動方式仍是最優(yōu)方案。
標準化 + 多型號、適配場景廣
根據(jù)《2024 年中國人形機器人行業(yè)研究報告》，按量產(chǎn)規(guī)模不同，人形機器人降本大致可劃分為三個階段：小批量千臺量級生產(chǎn)，降本 20%-30% 至約 10 萬美元；萬臺級別降本 50% 至 5 萬美元；數(shù)十萬至百萬臺大規(guī)模量產(chǎn)，降本 70%-80% 至 2-3 萬美元。
一旦量產(chǎn)實現(xiàn)，以關(guān)節(jié)等為代表的核心零部件市場也將迎來爆發(fā)式增長。出貨量是邊際效應(yīng)的核心。所以，為了盡量覆蓋更多用戶，針對不同領(lǐng)域、不同應(yīng)用場景的需求，零差云控發(fā)布多款型號關(guān)節(jié)，包括主營的 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 70Nm，最大模組直徑為 170mm、最大容許扭矩達 1180Nm，對比市場上其他同等負載能力的關(guān)節(jié)模組體積最小。這種小尺寸實現(xiàn)高扭矩輸出的特性，在實際應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢。
例如物流倉儲場景，用戶會選用最小模組的關(guān)節(jié)，在有限環(huán)境內(nèi)驅(qū)動機器人，滿足狹小的倉儲空間內(nèi)靈活作業(yè)。而在手術(shù)機器人中，更小的關(guān)節(jié)體積可減少多條手術(shù)機械臂的間距，多種手術(shù)器械可通過更小的創(chuàng)面來進行手術(shù)操作。此外，更小的關(guān)節(jié)體積也為人形機器人的外形尺寸不斷逼近真實的人體尺寸提供了可能性。
對下游客戶來說，零差云控通過搭建標準化、多型號的關(guān)節(jié)模組，幫助企業(yè)迅速完成機器人的組建工作，省卻上百種機械電子器件選型、設(shè)計、采購以及組裝過程中耗費的大量人力與時間成本，讓機器人公司真正實現(xiàn)專注于機器人整機和應(yīng)用的開發(fā)。
近年來，機器人關(guān)節(jié)國產(chǎn)化趨勢愈發(fā)強勁，長期依賴進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口以外，當前零差云控的所有核心部件均是來自自主研發(fā)和國內(nèi)的供應(yīng)鏈，包括諧波減速器、編碼器、驅(qū)動器、無框力矩電機和控制軟件算法等。
" 完全國產(chǎn)化是我們產(chǎn)品的制造目標，目前內(nèi)部也已經(jīng)在測試使用國產(chǎn)芯片，相信不久的將來一定不會被‘卡脖子’問題影響。" 賈璽慶說。
此外公司還設(shè)有多個生產(chǎn)車間，包括五軸精密加工車間、檢測車間和精密組裝測試車間，對每臺關(guān)節(jié)模組的齒隙、剛性、噪音，帶負載后的傳動精度、抖動進行全檢。在組裝完成后，該關(guān)節(jié)還會進入內(nèi)部測試車間按多種工況測試，如模擬工業(yè)機器人關(guān)節(jié)在不同負載、轉(zhuǎn)速下運行，避免產(chǎn)品流入市場后出現(xiàn)故障。
人形機器人賽道忽然之間爆火，讓背后的供應(yīng)鏈也走到前臺。但對于這些公司來說，最穩(wěn)健的現(xiàn)金來源不會來自人形機器人行業(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)這些客戶也是當下更重要的課題。
