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顺为、宁德时代系联手押注「全球最小行星滚柱丝杠」

◎ 诺仕要把丝杠年产拉到千万根。

△ 撰文:DONG.ZY

一根直径1.5mm的行星滚柱丝杠,被装进了人形机器人的手指。

近日,精密传动部件企业诺仕机器人完成近亿元A+轮融资,由顺为资本领投、宁德时代旗下望千资本跟投。资金将用于微型行星滚柱丝杠扩产、产品迭代和海外市场布局。

诺仕苏州工厂现有年产能约300万根,目前保持24小时生产。融资完成后,公司计划在年底前将年产能提高至1000万根。

诺仕机器人成立于2023年7月,脱胎于一家拥有30余年丝杠制造经验的家族企业,在深圳设有研发中心,在上海和苏州建有生产制造基地。

目前,诺仕已面向灵巧手量产直径1.5mm、螺母直径5.5mm的微型行星滚柱丝杠,并开发配套的微型线性电缸。随着机器人自由度增加,公司也在为手腕、小臂、颈部等关节开发不同规格的线性执行器。

01.

1.5mm丝杠,进入机器人手指

行星滚柱丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的精密传动部件。

电机带动丝杠旋转,多根螺纹滚柱在丝杠与螺母之间运动,最终产生受控的直线位移。在灵巧手中,这段位移可以通过连杆或腱绳,带动手指弯曲、伸展和抓握。

多根滚柱共同承载,可以让行星滚柱丝杠在较小体积内获得较高负载,也适合频繁往复运动。但当丝杠直径缩小到毫米级,螺纹精度、材料、热处理和装配误差都会影响传动效果。

目前,诺仕机器人已实现直径仅1.5mm、螺母直径5.5mm的全球最小行星滚柱丝杠量产。

按照诺仕最新公布的信息,这款产品达到C5级精度,重复定位精度为±0.01mm,最大承载力为50N。

微型丝杠还要与空心杯电机、齿轮箱、编码器、磁环和控制板共同组成执行器。灵巧手内部空间有限,增加主动自由度,通常需要在手掌或手腕中布置更多执行器。

诺仕创始人徐杨在「硬氪」最新交流中提到,过去8个月,灵巧手市场变化很快,企业数量增加,技术路线开始分化,传动需求也从手指延伸到了手腕、小臂、颈部和面部。

徐杨观察到,一些机器人颈部的自由度已经从一两个增加至四到六个。机器人转头、俯仰以及更细微的面部动作,都需要体积更小的执行机构。

灵巧手的使用要求也在提高。

徐杨称,2025年市面上不少灵巧手只能维持约200小时运行,之后便容易出现故障。进入2026年,部分产品已经可以完成简单操作,机器人厂商开始进一步提高对寿命和可靠性的要求。

诺仕会对微型电缸进行长期带载测试,一台电缸的测试可能持续半年,丝杠、空心杯电机、齿轮箱和磁环需要一起接受高频往复运动。

按照徐杨的介绍,诺仕要求丝杠不能成为整套电缸中率先失效的部件。目前,相关核心部件基本达到百万次级寿命,部分产品达到300万次。

灵巧手的工作状态也推动诺仕调整材料,此前用于医疗设备或汽车零部件的丝杠材料,并不完全适合微型执行器,机器人手指尺寸更小、动作频率更高,丝杠的受力方式也有差异,诺仕为此重新开发了材料方案。

02.

从丝杠做到智能电缸

诺仕将丝杠、伺服电机和传感器集成起来,开发微型线性电缸。

公司公布的一款微型行星滚柱丝杠伺服电缸,行程为13mm,最大推力达到150N,空载速度超过22mm/s,重复定位精度为±0.02mm,空载电流为0.15A。

这款电缸体积接近U盘,最大推力为150N,约合15公斤力。

机器人控制器发出动作指令后,伺服电机驱动丝杠旋转,再由丝杠产生直线位移。电缸可以直接推动连杆,也可以拉动腱绳,控制手指关节。

诺仕目前为灵巧手提供连杆和腱绳两类方案。

连杆方案将微型电缸安装在手指、手掌或腕部,再通过机械连杆带动关节。诺仕已经根据手指结构开发拇指直线电缸PWG08L、PWG08Z以及食指直线电缸LQS16L。

拇指需要完成对掌、侧摆和弯曲,食指则更多参与捏取和精细操作,不同手指的活动范围、受力方向和安装空间不同,电缸的尺寸、行程与安装方向也要随之调整。

腱绳方案把多个电缸集中放在手腕,通过收紧和释放腱绳控制手指。诺仕为这类结构开发了手腕直线电缸LQS08L。

执行器集中到手腕后,手指可以做得更轻。与此同时,多组电缸需要在有限空间内紧凑排列,并分别控制不同腱绳的位移。腱绳长期使用后还会出现伸长和张力变化,需要执行器持续校准位置。

诺仕正在为新一代一体化电缸增加力、位置和温度反馈。

机器人拿起纸杯、药片等物体时,力反馈可以识别执行器承受的负载变化,位置反馈用于检查电缸是否到达目标行程,温度反馈则监测电机发热及性能衰减。

徐杨提到,力反馈需要识别约1%的波动,相关数据可以返回机器人的控制系统,用于调整手指位置和抓握力度。电机温升超过设定范围后,系统也可以发出报警。

电缸除了执行位移指令,还能向机器人提供自身的受力、位置和温度。机器人接触物体后,可以根据反馈继续修正手指动作。

诺仕也在开发用于更大关节的线性执行器。

人形机器人关节主要采用旋转传动或直线传动,旋转关节的产品和控制方案较为成熟,但要在紧凑空间内提高输出力,仍需处理电机持续工作带来的温升。

徐杨更看好丝杠一体化直线关节。他认为,在部分关节方案中,丝杠传动机构可以帮助保持负载,减少电机持续大电流工作造成的发热和能耗。

手腕、小臂和颈部已经成为诺仕关注的新位置,手指使用微型电缸,更高负载的关节则需要增加丝杠尺寸和输出能力。

03.

百元级产品,年产冲向千万根

诺仕的技术积累来自传统丝杠制造。

公司创始人徐杨硕士毕业于同济大学机械制造专业,曾在法雷奥集团负责亚太研发工作。联合创始人王晓斌也曾在法雷奥任职,技术顾问徐根林长期从事机械制造和丝杠研究。

团队覆盖产品设计、材料、螺纹加工、热处理、精密磨削、装配和检测。诺仕强调行星滚柱丝杠及执行器的正向研发,并掌握整套生产工艺。

微型行星滚柱丝杠长期面临加工效率低、设备投入高和生产成本高的问题。丝杠直径缩小后,加工精度并没有随尺寸下降,检测和装配反而更加困难。

诺仕通过自研工艺生产微型行星滚柱丝杠,在实现C5级精度量产的同时,将部分产品价格降至百元级。

对灵巧手厂商来说,单根丝杠的价格会随着主动自由度增加而累积,一只手配置十余个执行器后,传动部件的成本将直接影响整手和机器人本体的价格。

产量增加后,每一批产品还要保持相近的螺纹尺寸、表面质量和装配精度,微小误差可能反映在电缸的推力、噪声、定位精度和使用寿命上。

诺仕围绕螺纹结构、滚柱布局和执行器集成申请了多项专利,也开发了用于螺纹设计的软件算法。苏州工厂目前保持24小时生产,微型行星滚柱丝杠年产能约为300万根。

公司称,现有产能仍不能完全覆盖订单需求。本轮融资后,诺仕计划在年底前将年产能提高至1000万根,达到现有规模的约3.3倍。

新增产能需要继续投入加工、检测和装配设备,材料供应、模具和热处理等生产环节也要同步扩大。

诺仕的融资始于汽车产业资本。

2025年4月,公司完成由上汽创投独家投资的天使+轮融资,资金用于C5级行星滚柱丝杠量产。

2026年3月,诺仕完成超亿元A轮融资,由上海半导体产投领投,联想创投、琥珀资本跟投,克来机电和鹏翎股份战略入股,上汽金控继续投资。

最新的A+轮融资又引入顺为资本和宁德时代旗下望千资本。诺仕披露,公司目前已经完成四轮融资,历史投资方还包括浦东科创等机构。

从C5级丝杠量产到微型电缸研发,再到本轮产能扩张,诺仕的融资用途逐步转向大批量生产。另外,海外市场也被纳入新一轮投入范围。

04.

“力矩阵”延伸至更多行业

诺仕的1.5mm微型丝杠主要面向灵巧手,公司还为机器人其他关节、汽车和高端装备提供不同规格的丝杠与线性执行器。

徐杨将公司的产品规划称为“力矩阵”。

产品按照输出能力从3公斤覆盖至1000公斤,再根据安装空间、导程、精度和负载要求配置不同的丝杠及线性执行器。

灵巧手使用尺寸较小的微型电缸,手臂和腿部关节需要更大推力,工业设备则关注重载、定位精度和连续运行。

诺仕已经布局微型差动式、反式、微分式、循环式和标准式行星滚柱丝杠,这些产品分别面向灵巧手、人形机器人四肢、汽车执行器和工业重载设备。

汽车是诺仕目前的重要业务来源。

公司参与后轮转向、电子机械制动和座椅执行器项目。在延锋座椅项目中,诺仕一次取得8个定点,微型高力密度电缸用于压缩座椅执行机构的厚度和重量。

低空经济领域,诺仕已经向头部无人机企业供应舵面线性执行器。产品还进入医疗设备、锂电涂布、半导体设备和工业装备。

徐杨在早前接受交流时表示,当时公司的汽车业务与机器人业务约各占一半。

汽车项目对产品寿命、质量控制和批量交付已有成熟要求,灵巧手则需要更小的执行器,并随着自由度增加采用更多丝杠。两类业务使用的产品尺寸不同,底层共用精密线性传动工艺。

诺仕接下来将把主要资金投入微型行星滚柱丝杠扩产,并继续开发带有力、位置和温度反馈的一体化智能电缸。

随着1.5mm行星滚柱丝杠和微型电缸进入批量供应,诺仕接下来的投入将更多落在扩产、产品迭代和交付上。

-END-

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诺仕机器人行星滚柱丝杠智能电缸

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