從春晚《武BOT》說起，3D打印在機器人制造中用到了什么程度？

AM易道分享
除夕夜，馬年春晚。
宇樹科技的人形機器人在《武BOT》中舞棍、耍雙節棍、跑酷翻桌、空中連續轉體。

數十臺機器人在快速奔跑中完成穿插變陣，全球首秀。

去年《秧BOT》扭秧歌，今年《武BOT》秀武術。

進步速度驚人。

但AM易道關注的不是機器人多能打，而是這些機器人怎么造出來的。

3D打印在當中扮演了什么角色？

不止是宇樹，全球主要人形機器人公司都在用3D打印，只是用法、深度和階段各不相同。

從國外到國內我們逐個看。

先看海外三家

波士頓動力Atlas：液壓管路直接打印進腿里

波士頓動力是全球最早將3D打印用于人形機器人最終功能件的公司之一。

創始人Marc Raibert接受IEEE Spectrum采訪時說：

Atlas的腿部結構用3D打印制造，液壓管路和執行器直接嵌入打印結構中，不再是分離組裝的獨立組件。

工程副總裁Aaron Saunders補充了細節：

3D打印使Atlas的肢體慣性大幅降低。對步行機器人來說，大部分能耗用在腿的擺動加速和制動上，減輕肢體重量直接提升能效。

Atlas的液壓動力單元（HPU）同樣采用增材制造，穩壓、傳感、過濾、卸壓等功能模塊全部整合在一個打印件中。

這里3D打印解決的是可行性問題。

液壓管路嵌入復雜曲面結構內部，傳統鑄造和機加工做不出來。

雖然機器人行業已逐步放棄液壓方案，但這個應用案例依然有可借鑒的工程價值。

特斯拉Optimus：靈巧手結構件從打印鋁合金換成打印塑料
特斯拉的邏輯不一樣，核心是降本。
知乎上有硬件工程師做過Optimus拆解分析，指出第二代靈巧手的部分結構件從3D打印鋁合金改為3D打印塑料材質。

馬斯克反復提的白癡指數需要關注。
零部件總成本除以原材料成本，這個概念指導了整個設計方向，3D打印是壓低這個比值的有效手段。

另一個值得注意的細節是，Optimus零部件迭代極快，供應商反饋有時半個月就改一版設計，精度要求比汽車零件高很多。

在這種迭代節奏下，3D打印在原型驗證階段幾乎不可替代。

Optimus V3計劃2026年啟動量產，目標年產100萬臺。

到那個體量，主體結構件大概率走壓鑄和注塑。

但靈巧手這類高復雜度、多自由度部位，增材制造很可能長期保留。

Figure AI：3D打印蜂窩材料做關節緩沖

Figure AI在第二代產品Figure 02上做了一個3D打印設計。

肘關節和膝關節附近加了3D打印的蜂窩狀復合材料，六邊形結構，可壓縮，充當運動緩沖裝置。

據網絡分析，這種結構同時實現了緩沖、輕量化和散熱三個功能，還能在柔性和剛性狀態之間切換。

Figure 03轉向量產時，主體結構改用壓鑄和注塑（BotQ工廠初期年產能1.2萬臺），但關節部位的增材設計思路延續了下來。

大面積結構件走傳統工藝降本，局部功能件走3D打印保性能，兩條路線并行。

國產人形機器人：3D打印應用比預想中深

講完海外三家，回到國內。

優必選Walker S2：3D打印大型結構件實現整機減重6公斤

2025年7月，優必選發布工業人形機器人Walker S2。

據公開消息，Walker S2腰部采用了3D打印技術制造的大型結構件，通過拓撲優化算法在非受力區域減少材料用量，在保證機器人支撐數十公斤負載的前提下實現輕量化。

整機重量從Walker S1的76公斤降至70公斤，結構更緊湊，動作靈活性提升。

優必選明確將3D打印列為降本策略之一。

優必選能在量產機型上使用3D打印大型結構件，說明工藝已經過了驗證門檻。

卓益得X02Lite：打印件占整機比重約30%

根據cyberdaily分享，上海卓益得機器人的第二代人形機器人X02Lite，身高1.6米、體重僅30公斤，骨架為鋁合金，打印件在整機中占比約30%。

該公司采用肌腱仿生驅動方案，腿上不裝電機，通過肌腱傳動控制，單腿重量不到兩公斤，續航6小時。

3D打印在這里承擔了結構件輕量化的關鍵角色。

小鵬IRON：彈性晶格結構模擬仿生肌肉

小鵬2025年11月發布的IRON人形機器人，使用了彈性晶格結構來模擬人類肌肉系統。

這種晶格結構通過調整單元設計參數，可以讓同一材料在不同區域呈現不同的軟硬度，而制造如此復雜的內部晶格結構，傳統注塑或切削工藝無法實現，3D打印是唯一可行方案。

配合TPU彈性體材料，經過數萬次循環測試仍能保持結構完整性。

我們深度分享過：

宇樹科技Qmini：FDM打印造開源機器人

回到春晚上的宇樹。

商業化產品G1、H1/H2系列，我們沒有查到3D打印零件用于量產的公開信息。

但2025年6月推出的開源雙足機器人Qmini不一樣，我們也分享過：

全部機械結構件100%可由家用FDM打印機制造，配合宇樹自研8010電機，3到5小時手工組裝，總成本約1萬元。

EX機器人：3D打印硅膠皮膚和外殼批量出貨

大連EX機器人的仿生人形機器人走了另一條路。

不追求運動能力，主打超仿真外觀。

據機器人大講堂報道，其交付的產品大量使用3D打印制造硅膠皮膚和外殼。

3D打印在這里解決的是仿真外觀的定制化生產問題，每臺機器人的面部特征不同，傳統模具開不起。

啟元Q1：全身力控小尺寸機器人，外觀結構件完全開源3D打印

上緯新材董事長彭志輝（稚暉君）正式發布全球首款全身力控小尺寸人形機器人啟元Q1，同時宣布以上緯啟元品牌進軍個人機器人賽道。

跟Qmini思路類似，啟元Q1明確外觀結構件完全開源，支持3D打印定制。

但它多走了一步。

0.8米站立、收納后0.5米能塞進雙肩包，這個尺寸意味著主流250mm幅面的桌面FDM就能直接打，不用像一米多高的開源機器人那樣把外殼拆成幾十個零件分批出。

啟元Q1同時開放全量SDK與HDK接口，支持擴展模塊接入，這給3D打印配件開發留出了一塊值得關注的空間。

3D打印供應鏈：已經切入機器人核心零部件量產

機器人公司視角之外，3D打印供應鏈也在主動向機器人領域滲透。

鉑力特在2024世界機器人大會上首次參展，展出了3D打印的機器人肩支架、胸骨、小臂、大腿、手指關節等零件，全部采用拓撲優化和多尺度構型設計，SLM技術一體成形。

同時，鉑力特與華力創科學合作量產人形機器人六維力傳感器核心結構，據公開報道：

全球最小的六維力傳感器通過金屬3D打印實現一體成形，加工周期每批次20分鐘，每批15到30個。

盈普三維的分享中提到用SLS設備為人形機器人打印全身結構件，材料是玻纖增強尼龍，單次作業32.5小時出52件零件（3套完整機體）。

上海交大2020年用氣動多材料3D打印做了模塊化靈巧手，5指11自由度，整手138克。

法國Poppy機器人項目，除電機和電子元件外，全部結構件都用SLS尼龍3D打印。

我們過去還分享過大量氣動機器人、軟體機器人、開源機器人項目，都是基于3D打印實現的。

有興趣的讀者可以自行公眾號內搜索"機器人"查閱有關文章。

從輔助工具到制造方案：3D打印在機器人行業的位置正在遷移
把這些案例攤開看，3D打印在機器人行業的角色分布已經比較清楚。

最普遍的仍然是研發迭代。

特斯拉的案例中，半個月改一版設計，傳統開模周期根本跟不上，3D打印是唯一能匹配這種速度的工藝。

這一層所有機器人公司都在用，沒有例外。

往上一層是最終功能件和結構件。

這些零件用3D打印不是因為便宜，而是因為結構太復雜或定制化程度太高，傳統工藝做不了或做了不劃算。

還有一層是開源機器人代表的方向：

當機器人的軟件能力可以通過開源代碼低成本傳播，硬件制造也需要一種同樣低門檻的方式跟上。

注塑要開模，CNC要編程和裝夾，只有3D打印能讓一個開發者在家里把整臺機器人的骨架造出來。

整體而言，人形機器人對輕量化的需求可能和航空航天邏輯一致。

關鍵是，都要克服重力勢能。

在小批量多品種的仿生關節需求面前，3D打印的優勢會進一步放大。

全球市場目前正處于出貨和產能的爬坡期，3D打印從原型驗證向最終制造遷移的窗口已經打開。

從去年《秧BOT》扭秧歌到今年《武BOT》打武術，春晚舞臺上機器人的進化速度肉眼可見。

明年春晚會是什么？

AM易道猜，大概率不再是整齊劃一的群舞，而是機器對打。

也可能不再是編排好，而是機器人現場接住即興指令。

觀眾喊一個動作，它就做一個。

要撐住這些復雜度，除了大腦需要進化外，機器人的身體部分：

關節要更柔、結構要更輕、迭代要更快。

這三件事，恰好都是3D打印正在解決的問題。

春晚舞臺估計還得留給機器人。

機器人留給3D打印的，估計會有更多訂單。

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