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本末科技选择从直驱技术切入机器人动力系统,通过减少机械传动环节,将电机、感知和控制能力进一步集成,重新设计机器人关节。
文|王玉冰
ID | BMR2004
机器人会干活了!
在2026世界机器人大会(WRC)上,越来越多的机器人正在从“会展示”走向“能工作”。从工业巡检到物流配送,从商业服务到家庭生活,越来越多具身智能机器人开始进入真实场景,完成过去更多依赖人工的任务。
机器人在真实环境中工作,特别是井下、水下等复杂环境下工作,除了具备感知和决策能力之外,如何稳定完成动作,也成为产业落地必须解决的问题。
作为机器人执行运动的核心部件,关节不仅影响整机的负载能力和运动精度,也直接关系到机器人的体积、重量、能耗、噪声、续航与使用寿命。
目前,国内多数机器人关节仍然采用“电机+减速器”的传统动力结构。减速器可以降低电机转速、放大输出扭矩,是机器人承担重负载任务的重要部件。
但与此同时,机械传动结构会增加关节的体积、重量和零部件数量,并可能带来噪声、能量损耗、传动精度下降以及后期维护等问题。特别是在消费机器人、家庭服务机器人和部分高精度工业场景中,用户对静音、续航、运动响应和长期可靠性的要求不断提高,传统动力结构也面临新的挑战。
本末动力(北京)科技股份有限公司(以下简称“本末科技”)则选择从直驱技术切入机器人动力系统,通过减少机械传动环节,将电机、感知和控制能力进一步集成,重新设计机器人关节。
在本次世界机器人大会上,本末科技不仅带来成熟的部件产品线,更发布全新HMD‑P系列一体化机器人关节模组,同时集中展示刑天、TITA、D1等多款整机产品,直观展现双线布局带来的技术协同价值。此外,据公开消息,本末科技近日向港交所递交了更新后的招股书,意味着这家以直驱技术为核心能力的机器人技术公司,上市进程进一步推进。
01
确立直驱路线
在香港科技大学求学期间,本末科技创始人张笛曾经设计过一套维持设备平衡的姿态控制器。按照机器人动力系统的常见思路,采用电机+减速器的方案提供动力:电机负责高速旋转,减速器降低转速、放大扭矩,使设备能够承担更大的负载。
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本末科技创始人张笛
但这一方案下设备的控制精度始终没有达到预期,电机发出的动力需要经过减速器内部的齿轮等机械结构才能传递到负载端,中间环节带来的间隙、摩擦和响应延迟,使控制指令与设备实际动作之间出现了偏差。
在一次调试中,张笛尝试拆掉减速器,让电机直接驱动负载,结果设备的运动响应反而变得更加直接,姿态控制效果也有所改善。
这一反常结果,让他开始重新思考一个长期被视为理所当然的问题:机器人关节一定需要减速器吗?
2020年3月,本末科技成立,专注于直驱技术,业务覆盖机器人动力模组和轮足机器人整机。
彼时,机器人核心零部件领域讨论更多的是如何把减速器做得更好,而本末科技选择从动力系统底层寻找新的解决方案,最终确立了直驱技术路线。
所谓直驱,是指取消或减少电机与负载之间的减速器、齿轮等机械传动部件。结构看似变得简单,研发难度却没有随之降低。失去减速器的机械增扭后,电机必须在低转速下直接输出足够大的扭矩,同时还要处理散热、能耗、运动控制和长期稳定性等问题。
因此,本末科技真正要解决的,并不是能否拆掉减速器,而是拆掉之后,如何重新建立一套稳定、安静且能够量产的动力系统。
同时,在实验中能够运行的直驱结构,如何在更小空间里控制温升,又如何让动力模组经受雨水、泥土、坡地和长期连续运行,也是本末科技接下来必须跨过的工程关口。
02
把动力系统收进一个关节里
如何在有限空间内兼顾扭矩、体积、重量、温升和能耗,还要能够穿过雨水、泥土、坡地和长期运行的考验,最终变成客户真正能够使用和维护的产品,成为直驱技术能否真正应用于机器人的关键。
本末科技不是简单地去掉减速器,而是要重新解决动力输出和运动控制的问题。对于机器人整机企业而言,这种一体化设计也意味着,其不必分别采购、安装和调试多个部件,可以减少关节内部的线束、接头和空间占用,缩短产品研发与装配周期。对于整机厂商来说,一体化设计的价值就是少踩坑、快迭代、降成本、提品质。
本末科技P06系列的研发,始于一个看似普通的应用场景:让无边界割草机器人在草地上稳定行驶。
草地并不是平整的,土壤有软有硬,草叶的高度和密度也在变化,雨水和露水会进入设备缝隙,泥土还可能附着在轮组和接口周围。这意味着机器人需要在很低的速度下平稳行驶,不能一顿一顿地向前挪动;遇到湿滑路面和坡地时,又要及时提供足够的动力。动力增强后,温度可能随之增加;防水结构做得越严密,内部散热越困难;零部件集成得越紧凑,维修时能够操作的空间也就越小。
而本末科技面对的就是如何在这些互相牵制的条件中找到平衡。
首先是低速行驶问题。无边界割草机器人需要沿着草坪边缘缓慢移动,如果动力输出出现波动,机器人可能偏离路线,割草效果也会受到影响。P06系列可以支持低至5rpm的平稳运行,保证了机器人在缓慢移动时,仍然能够保持持续的动作,不会因为路面阻力变化频繁停顿。
其次是坡地,P06系列作为割草机器人的动力轮组,既负责驱动车轮行进,也承担速度、位置和动力输出的控制。面对约40度坡面攀爬等需求,P06需要在低速状态下持续提供动力,并及时响应负载变化,同时控制好温度和能耗。对P06而言,真正的考验是在频繁启停、路面变化和连续作业中,动力轮组能否保持稳定输出。
雨水、露水和泥土带来的问题也很关键,它们会在使用中逐渐侵入接口、腐蚀零部件,最终影响产品寿命。因此,P06系列采用了IPX7防护设计,其中“7”表示设备在规定条件下能够承受短时间浸水,通常测试条件为在最深1米的水中放置30分钟,这就解决了在日常雨水、积水和高湿环境中内部电气部件受到影响的风险。
最后维修方式也是本末科技要考虑的问题。传统庭院机器人一旦轮组发生故障,维修人员可能需要打开整机上盖,拆卸内部结构,这样不仅耗时,还可能破坏已经形成的密封环境。针对这一问题,本末科技为P06系列设计了快拆轮组和防水接口,轮组出现故障时,不必打开整机主体即可完成更换。
事实上,直驱技术带来的改变很直接,机器人运行噪声约45—50dB,能够完美适配居家场景;使用寿命从传统方案的数千小时延长至5万—10万小时;集成结构大幅度地缩小了整机体积。
基于直驱技术,本末科技进一步形成了机器人动力模组、轮足机器人两项技术布局,研发范围覆盖动力模块及运动控制、嵌入式驱控硬件、机器人结构工程和系统级平台开发。截至 2026年6月22日,公司持有 321 项已注册专利,另有163项专利申请处于审批阶段,相关布局覆盖硬件、算法和整机。
数据显示,2025年本末科技的直驱动力模块出货量约850万套,是全球首家且唯一一家用于消费机器人的直驱动力模块出货量超过500万套的公司。按2025 年收入计,在中国消费机器人直驱动力模块细分市场的份额为 61.1%,排名第一。全球前十大消费机器人提供商中,已有4家采用本末科技的直驱动力模组。如今,本末科技已成为国家专精特新小巨人企业。
对直驱技术而言,取消减速器并不是终点。产品能否把动力输出、散热、感知和控制能力集中在一个更小的关节中,并在长时间运行中保持稳定,才是其进入更多机器人场景的真正门槛。
03
跨过量产关
对于机器人动力模组而言,从做出一台样机到实现数百万套出货,中间隔着生产工艺、供应链管理、产品一致性和成本控制等多重门槛。而最难解决的问题在于机器人动力模组批量生产中的一致性与可靠性。
目前,本末科技已经自主设计并建成了10余条自动化生产线和半自动化生产线,并在供应链整合方面进行了全面布局和优化,与众多高度配合的供应商建立紧密战略合作关系。目前本末科技的直驱动力模组出货量已经从2023年的18.6万套增至2025年的849.8万套,3年增长超44倍。
但具身智能仍处于产业发展早期,机器人形态和应用场景尚未完全定型。不同客户对扭矩、速度、尺寸、重量和安装结构的要求差异明显,如果完全按照客户需求定制,容易造成产品型号不断增加,抬高研发与生产成本;如果过度追求标准化,又可能难以满足新场景的实际需要。
针对以上问题,本末科技推出了M5、M6、M7、M15、P06和P10系列产品,每一个系列实际上是对应一种特定的性能,覆盖了从0.1—120牛·米的力矩密度区间。据本末科技介绍,公司已经形成从联合研发、样机打样、小批量交付到规模生产的流程,部分项目从需求确认到样机交付可以缩短至三个月以内。
动力模组业务与整机业务,本质上是同一技术能力在产业链不同环节的自然延伸。模组技术能够降低整机研发门槛,整机也会反过来推动模组迭代。
在这一模式下,整机不仅是一项独立业务,也成为动力模组的测试和验证平台。机器人在巡检、配送等真实环境中遇到的问题,可以反馈到关节结构、动力输出和控制系统的研发之中。
04
让机器人拥有一副好身体
目前,具身智能还处于从技术验证走向规模化商业落地的跨越阶段。不论硬件还是软件,都需要继续突破。尤其是在真实场景中,机器人不仅要完成预设动作,还要面对路面变化、负载波动、碰撞和长时间连续运行等情况,实验室里的短时间展示,无法完全证明一款机器人具备持续工作的能力。
动力系统,也就是执行器和关节,是机器人硬件成本中的重要部分,也是决定机器人物理性能的关键。动力系统的扭矩、响应速度、控制精度和能耗,会直接影响整机的负载能力、运动稳定性与续航表现;其可靠性和维护成本,则关系到机器人能否形成可持续的商业模式。
未来随着机器人从工业环境走向家庭和商业空间,市场对静音、体积、续航、精度和使用寿命的要求将不断提高,减少机械传动环节的直驱方案有望进入更多产品。
不过,直驱化并不是简单地取消减速器,也不是对传统动力结构的全面替代。在重负载、强冲击等场景中,减速器依然具有明显价值。直驱技术能否扩大适用范围,仍取决于扭矩密度、散热、材料、驱动控制和成本等问题能否持续改善。
有观点认为,直驱化是机器人动力系统的未来趋势。
弗若斯特沙利文数据预测,直驱动力模组市场5年后将从20亿元拉升至179亿元。相比已经形成千亿元规模的传统动力模块市场,直驱技术的市场体量仍然有限,但也意味着其在消费机器人、服务机器人及部分高精度工业场景中存在进一步渗透的空间。
未来,本末科技将通过重点布局直驱技术深度迭代、自动化产能扩建、整机场景规模化落地、智能算法持续升级四大发展方向,进一步强化三大核心技术协同,加速直驱技术渗透全品类机器人,夯实机器人软硬件一体化护城河。同时,在消费机器人市场进一步提升市占率,面向工商业、具身机器人等行业拓展市场应用。
本末科技表示,公司将坚持以直驱技术为核心,围绕机器人动力模块技术、轮足机器人技术以及模块化拼接技术三大核心技术进行战略布局,推动本末科技成为全球领先的以直驱技术为核心的机器人技术公司,让机器人真正走进千家百业。
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