机器人自主换电引全球关注，背后的3D打印技术带来变革！

2025年8月5日

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7月25日，最早进入人形机器人赛道的企业之一优必选，宣布推出面向智能制造场景的工业人形机器人Walker S2。该机器人集成灵巧手与仿生手臂，支持自主换电等高难度动作。3D打印技术参考注意到，优必选在该机器人的开发制造过程中使用到了3D打印技术来实现轻量化和降低制造成本。

自主换电，是该机器人引起广泛关注的重要原因。人形机器人发布指出，该技术无需人工干预，同时配合群体协同技术，能实现7x24小时厂内作业，为人形机器人落地工业场景的行业痛点交出了突破性答案。

3D打印技术助力自主换电

为了实现自主换电所需的灵活性，Walker S2的腰部拥有±162°的旋转自由度。尽管增加了自由度，Walker S2通过3D打印技术和新型复合材料的应用，整机重量从Walker S1的76公斤降至70公斤，结构更紧凑，动作灵活性反而提升，为精准换电提供了硬件基础。

因为搬运产品、换电时需要旋转腰部，对机身结构的负荷较大，对机身结构的轻量化、结构件强度提出了更多要求。

Walker S2就采取了一种独特的结构件，该结构件由优必选自主设计研发，攻克了部分结构件的结构设计和加工难题，保证了腰部关节的结构强度、寿命等要素，并通过材料学革新，从而不仅确保机器人能支撑几十公斤的负载，还实现了机器人轻量化，以确保在换电过程中机器人的整体稳定性。

有机构指出，这种大型结构件的打印难度远超小型零件，因为传统3D打印技术在打印大尺寸部件时，容易出现应力不均、精度不足等问题，导致零件强度不达标。因此从结构设计层面而言，优必选这款部件，可能通过拓扑优化算法，在非受力区域减少材料用量，实现按需分配材料，既实现了轻量化目标，又满足了工业场景的强度要求。

从亿元级订单看人形机器人工业场景落地

据澎湃新闻报道，“人形机器人第一股”深圳市优必选科技股份有限公司于今年7月中标觅亿（上海）汽车科技有限公司的机器人设备采购项目，中标价格为9051.15万元。这是目前人形机器人企业披露过的中标金额最大的采购订单。

日前，智元机器人和宇树科技刚刚成功中标中国移动旗下公司“人形双足机器人代工服务采购项目”，总金额达1.24亿元。其中，智元以7800万元拿下全尺寸人形机器人标包，宇树以4605万元中标包含小尺寸人形机器人、算力背包及五指灵巧手的标包。

这些大额订单背后无疑涉及到机器人的批量生产。深公司Insight指出，优必选2025年设定工业人形机器人交付目标为500台，并为此筹备了“千台级”的年产能，这意味着人形机器人行业步入量产门槛。

而量产背后的第一个关键在于成本。面对动辄数十万的成本门槛，优必选在Walker S2研发中已采取多项降本策略，其中一项便是采用3D打印技术。

3D打印技术参考认为，3D打印技术应用于机器人行业所带来的的效益与战斗机行业应用非常相似，即能够带来复合效益。该工艺可以制造出其他工艺所无法制造出的机器人复杂结构，如拓扑优化结构、晶格结构，这些结构不仅可以提高机器人部件的强度和性能，同时能够减轻机器人整体重量；更进一步的，机器人整体重量的降低，会使其续航时间更长，可已进行的动作更为复杂多样。此外，3D打印技术还可以实现一对一定制，适应多样化的应用场景。