Robotët humanoide kanë kaluar nga laboratori në prodhimin masiv komercial, dhe balancimi i peshës së lehtë dhe forcës strukturore është bërë një sfidë kryesore.

 
Si një material metalik që kombinon peshën e lehtë, forcën e lartë dhe rezistencën ndaj korrozionit, alumini po arrin depërtim në shkallë të gjerë në pjesë kyçe si nyjet, skeletet, sistemet e transmetimit dhe guaska e robotëve humanoide.

 
Që nga fundi i vitit 2024, kërkesa globale përlidhjet e aluminitIndustria e robotëve humanoide është rritur me 62% nga viti në vit, duke u bërë një tjetër fushë shpërthyese për aplikimet e aluminit pas automjeteve me energji të re.

 
Performanca gjithëpërfshirëse e lidhjes së aluminit e bën atë materialin metalik të preferuar për robotët humanoide. Dendësia e tij është vetëm një e treta e çelikut, por mund të arrijë forcë të krahasueshme me disa lloje çeliku përmes raportit të lidhjeve dhe optimizimit të procesit. Për shembull, forca specifike (raporti forcë/dendësi) e aluminit të aviacionit të serisë 7 (7075-T6) mund të arrijë 200 MPa/(g/cm³), që është superiore ndaj shumicës së plastikës inxhinierike, dhe performon mirë në shpërndarjen e nxehtësisë dhe mbrojtjen elektromagnetike.

 
Në versionin Tesla Optimus-Gen2, skeleti i gjymtyrëve zvogëlohet me 15% duke përdorur aliazh alumini dhe magnezi, duke ruajtur ngurtësinë strukturore përmes dizajnit të optimizimit të topologjisë; Roboti Atlas i Boston Dynamics përdor alumin me rezistencë të lartë për të krijuar komponentë transmetimi të nyjeve të gjurit për t'u përballur me ndikimin e kërcimeve me frekuencë të lartë. Përveç kësaj, sistemi i ftohjes i Ubiquitous Walker X përdor një guaskë alumini të derdhur, e cila përdor përçueshmërinë e lartë termike të aluminit (rreth 200 W/m · K) për të arritur menaxhim efikas termik.
Aktualisht, përsëritja teknologjike e aluminit në fushën e robotëve humanoide vazhdon të përshpejtohet, dhe janë shfaqur përparime të shumta në lidhje të ndryshme të zinxhirit të industrisë:

1. Kërcim në performancë me rezistencë të lartëaliazh aluminimateriale
Pas lançimit të aliazhit të aluminit silikon me një rezistencë ndaj tërheqjes prej 450MPa në shtator 2024, Lizhong Group (300428) ka marrë certifikimin e gradës hapësinore për aliazhin e aluminit të serisë 7xxx të projektuar posaçërisht për robotët në janar 2025. Ky material e ka rritur rezistencën e tij ndaj rrjedhjes në 580MPa përmes teknologjisë së mikroaliazhimit duke ruajtur një shkallë zgjatjeje prej 5%, dhe është aplikuar me sukses në modulin biomimetik të nyjeve të gjurit të Fourier Intelligence, duke ulur peshën me 32% krahasuar me zgjidhjet tradicionale të aliazhit të titanit. Materiali i trupit të kolonës prej alumini i zhvilluar nga Mingtai Aluminum Industry (601677) përdor teknologjinë e formimit të depozitimit me spërkatje për të rritur përçueshmërinë termike të materialit të aluminit të radiatorit në 240W/(m · K), dhe është furnizuar me shumicë si sistemi i drejtimit për robotin humanoid H1 të Yushu Technology.

 
2. Përparim në nivel industrial në teknologjinë e integruar të derdhjes me presion
Linja e parë në botë e prodhimit të derdhjes super me dy pllaka 9800T, e vënë në funksionim nga Wencan Corporation (603348) në bazën e saj në Chongqing, e ka shkurtuar ciklin e prodhimit të skeleteve të robotëve humanoide nga 72 orë në 18 orë. Komponenti biomimetik i skeletit të shtyllës kurrizore i zhvilluar prej saj është optimizuar përmes dizajnit të topologjisë, duke zvogëluar pikat e saldimit me 72%, duke arritur një forcë strukturore prej 800MPa dhe duke ruajtur një shkallë rendimenti mbi 95%. Kjo teknologji ka marrë porosi nga klientë të Amerikës së Veriut dhe një fabrikë në Meksikë është aktualisht në ndërtim e sipër. Guangdong Hongtu (002101) ka zhvilluar një guaskë alumini të derdhur me mure të holla me një trashësi muri prej vetëm 1.2 mm, por që arrin rezistencë ndaj goditjes prej 30 kN, e cila aplikohet në strukturën mbrojtëse të gjoksit të Uber Walker X.

3. Inovacioni në përpunimin preciz dhe integrimin funksional
Industria e Aluminumit Nanshan (600219), në bashkëpunim me Qendrën Kombëtare të Inxhinierisë për Aliazhet e Lehta në Universitetin Jiao Tong të Shangait, do të nxjerrë në shitje materiale kompozite me bazë alumini të përforcuar me nano në shkurt të vitit 2025. Ky material është forcuar duke shpërndarë nanopjesëza karbidi silici, duke ulur koeficientin e zgjerimit termik në 8 × 10 ⁻⁶/℃, duke zgjidhur me sukses problemin e zhvendosjes së saktësisë të shkaktuar nga shpërndarja e pabarabartë e nxehtësisë së servomotorëve. Është futur në zinxhirin e furnizimit të Tesla Optimus Gen3. Shtresa mbrojtëse elektromagnetike e përbërë nga grafeni i aluminit, e zhvilluar nga Yinbang Co., Ltd. (300337) ka një efikasitet mbrojtës prej 70dB në brezin e frekuencave 10GHz dhe një trashësi prej vetëm 0.25 mm, e cila aplikohet në rrjetin e sensorëve të kokës së Boston Dynamics Atlas.

 
4. Përparim i teknologjisë së aluminit të ricikluar me emetime të ulëta karboni
Linja e prodhimit të pastrimit të aluminit të ricikluar të gradës elektronike e Korporatës së Aluminumit të Kinës (601600) e ndërtuar rishtazi mund të kontrollojë përmbajtjen e papastërtive të bakrit dhe hekurit në aluminin e mbeturinave nën 5 ppm dhe të zvogëlojë gjurmën e karbonit të aluminit të ricikluar të prodhuar me 78% krahasuar me aluminin primar. Kjo teknologji është certifikuar nga Akti i Lëndëve të Para Kryesore të BE-së dhe pritet të furnizojë robotët Zhiyuan me materiale alumini në përputhje me LCA (ciklin e plotë të jetës) duke filluar nga tremujori i dytë i vitit 2025.

5. Integrimi dhe zbatimi i teknologjisë ndërdisiplinore
Në zgjerimin e skenarëve të nivelit hapësinor, struktura e aluminit biomimetik në formë hualli bletësh e zhvilluar nga Beijing Iron Man Technology është verifikuar nga Instituti i Teknologjisë Harbin, duke zvogëluar peshën e torsos së robotit dykëmbësh me 30% dhe duke rritur ngurtësinë e tij në përkulje me 40%. Struktura përdor alumin aviacioni 7075-T6 dhe arrin një ngurtësi specifike prej 12GPa · m³/kg përmes dizajnit biomimetik. Është planifikuar të përdoret për robotin e mirëmbajtjes së stacionit hapësinor që do të lançohet në tremujorin e katërt të vitit 2025.

 
Këto përparime teknologjike po e rrisin përdorimin e aluminit në robotët humanoide nga 20 kg/njësi në vitin 2024 në 28 kg/njësi në vitin 2025, dhe norma e primit të aluminit të klasit të lartë është rritur gjithashtu nga 15% në 35%.

 
Me zbatimin e "Opinioneve Udhëzuese mbi Zhvillimin Inovativ të Industrisë së Robotëve Humanoide" nga Ministria e Industrisë dhe Teknologjisë së Informacionit, inovacioni i materialeve të aluminit në fushat e integrimit të peshës së lehtë dhe funksional do të vazhdojë të përshpejtohet. Në korrik 2024, Ministria e Industrisë dhe Teknologjisë së Informacionit lëshoi ​​"Opinionet Udhëzuese mbi Zhvillimin Inovativ të Industrisë së Robotëve Humanoide", të cilat deklaruan qartë qëllimin e "përshkimit të materialeve të lehta dhe proceseve të prodhimit preciz", dhe përfshiu teknologjinë e formimit preciz të lidhjeve të aluminit në listën kryesore të kërkimit dhe zhvillimit.

 
Në nivel lokal, Shangai do të krijojë një fond të posaçëm prej 2 miliardë juanësh në nëntor 2024 për të mbështetur kërkimin dhe industrializimin e materialeve bazë për robotët humanoide, duke përfshirë materialet e aluminit me performancë të lartë.

 
Në fushën akademike, "struktura biomimetike e aluminit në formë hualli bletësh" e zhvilluar bashkërisht nga Instituti i Teknologjisë Harbin dhe Instituti i Kërkimeve të Aluminit në Kinë u validua në janar 2025. Kjo strukturë mund të zvogëlojë peshën e torsos së robotit me 30%, duke përmirësuar njëkohësisht ngurtësinë në përkulje me 40%. Arritjet përkatëse kanë hyrë në fazën e industrializimit të patentave.

Sipas Institutit të Robotikës GGII, konsumi global i aluminit për robotët humanoidë do të jetë afërsisht 12000 ton në vitin 2024, me një madhësi tregu prej 1.8 miliardë juanësh. Duke supozuar se konsumi i aluminit i një roboti të vetëm humanoid është 20-25 kg (që përbën 30%-40% të peshës totale të makinës), bazuar në dërgesën globale të vlerësuar prej 5 milionë njësish deri në vitin 2030, kërkesa për alumin do të rritet në 100000-125000 ton, që korrespondon me një madhësi tregu prej afërsisht 15-18 miliardë juanësh, me një normë vjetore të përbërë rritjeje prej 45%.

 
Për sa i përket çmimit, që nga gjysma e dytë e vitit 2024, çmimi i lartë i materialeve të aluminit të nivelit të lartë për robotët (si pllakat e aluminit të gradës së aviacionit dhe alumini i derdhur me përçueshmëri të lartë termike) është rritur nga 15% në 30%. Çmimi për njësi i disa produkteve të personalizuara tejkalon 80000 juanë/ton, dukshëm më i lartë se çmimi mesatar i materialeve industriale të aluminit (22000 juanë/ton).

 
Ndërsa robotët humanoide përsëriten me një shpejtësi prej mbi 60% në vit, alumini, me zinxhirin e tij të pjekur industrial dhe performancën e optimizuar vazhdimisht, po kalon nga prodhimi tradicional në rrugën me vlerë të shtuar të lartë. Sipas Institutit të Kërkimeve Toubao, nga viti 2025 deri në vitin 2028, tregu kinez i aluminit për robotët do të përbëjë 40%-50% të pjesës globale të tregut, dhe përparimet teknologjike të ndërmarrjeve lokale në formimin preciz, trajtimin sipërfaqësor dhe aspekte të tjera do të bëhen fituesit dhe humbësit kryesorë.