2026-07-14 机器人最有力的“肌肉”，为什么被换掉了？

出品：智能之躯

Atlas真正让人记住的，是它动起来时那股近乎凶猛的力量。

它能奔跑、跳跃、翻滚，落地失去平衡后还能迅速稳住身体。早期那些演示视频直到今天再看，依然很有冲击力。背后支撑这些动作的，正是液压驱动。

可波士顿动力后来换了一条路。

2024年，液压版Atlas正式退役。几乎紧接着，新一代全电驱Atlas亮相。泵、阀、高压油路和遍布机身的液压管线都不见了，取而代之的是一套完全不同的电驱关节。

这并不是一次简单的技术升级。

液压明明力量更强，也早已证明自己能让机器人完成高难度动作，波士顿动力为什么还要把它换掉？

液压为什么这么有劲？

液压系统的工作原理并不复杂。

液压泵把液体压到很高的压力，再通过管路和阀门，把压力送到液压缸或液压马达。液体本身几乎不能被压缩，因此一端施加的压力，可以迅速传到另一端。

常见的液压千斤顶就是这个道理。人用手反复压动手柄，另一端却可以托起一辆汽车。

对机器人来说，液压最大的优势是功率密度高。它可以用相对紧凑的执行器，输出很大的力和瞬时功率。

这也是挖掘机、起重机和大型工程机械长期使用液压系统的原因。它们需要的不是安静，也不是轻巧，而是在很短的时间里，把巨大的力量释放出来。

早期Atlas的动作同样依赖这种能力。

它能猛地蹬地起跳，也能在落地时承受很大的冲击。与其说液压让Atlas变得聪明，不如说它先给了机器人一副足够强壮的身体。

麻烦来自机器人背后的整套系统

只看执行器，液压似乎是个不错的选择。

可一旦把它装进一台拥有几十个自由度的人形机器人里，问题就多了起来。

液压系统不是装上一个液压缸就能工作。它还需要液压泵、储油装置、控制阀、过滤器、密封件，以及连接各个关节的高压管路。

这些部件会占据空间，也会增加重量。更麻烦的是，它们几乎遍布机器人的全身。

关节少的时候，管路尚且容易安排。等机器人拥有肩、肘、腕、髋、膝、踝等几十个运动关节，管线布置、装配和维修都会变得复杂。

一根管路弯折不合理，可能影响关节运动；一个密封件老化，可能带来渗漏；某个阀出现故障，排查时往往要检查整条液压回路。

液压泵的噪声也是一个很现实的问题。

在实验室里，一台机器人响一些并不妨碍演示。但如果机器人要进入仓库、车间、商场，甚至和人在同一个室内空间里工作，持续不断的泵声就很难被忽略。

液压系统当然可以长期稳定工作。工业设备已经证明了这一点。只是在人形机器人这种重量、空间和自由度都受到严格限制的设备上，要把液压系统做得可靠、安静、干净又容易维护，成本并不低。

液压可以帮助机器人完成一个惊人的动作，却不一定适合让成百上千台机器人，每天把这个动作重复几千次。

电机是怎样追上来的？

电机并不是最近几年才进入机器人。

工厂里的机械臂早就大量采用伺服电机。只是过去的电驱系统更擅长精确、重复的运动，很少有人指望它完成Atlas那样的跳跃和翻滚。

真正发生变化的，是电驱关节的整体能力。

电机的转矩密度不断提高，同样大小的电机可以输出更大的力矩；减速器变得更紧凑，承载能力和传动效率也在提升；编码器、驱动器和控制算法，则让关节的位置、速度和力矩控制越来越精细。

这些进步并不是同时发生的一次技术革命。它们一点点积累，最后共同改变了人形机器人的驱动方式。

现在，一套电机、减速器、传感器和制动装置，可以被集成在一个相对独立的关节模块中。

关节外部只需要连接电源线和通信线。

机器人不再需要一套中央液压泵，也不用让高压油管穿过全身。哪里出现故障，往往可以直接检查或更换对应的关节模块。

电驱还有一个很适合机器人的特点：容易和数字控制系统配合。

在一定工作范围内，电机电流与输出转矩之间存在相对直接的关系。控制器可以根据传感器信号，快速调节关节输出。

机器人需要的从来不只是“大力”。

它需要在搬起重物时足够有劲，也要在接触人或精密设备时迅速收力；它要知道自己的手臂转了多少角度，还要随时判断脚下是否打滑。

力量必须能够被准确控制，才真正有用。

液压和电驱，谁更适合机器人？

两种驱动方式并不存在绝对的高下。它们擅长解决的问题不同。

如果机器人的首要任务是承受冲击、搬运重物，液压依然有价值。

但如果目标是让机器人走进真实工作环境，连续运行、批量生产并方便维修，电驱的综合优势会更加明显。

机器人开始考虑上班了

十年前，人们看人形机器人，最关心的是它能不能站起来，能不能跑，能不能完成一次漂亮的后空翻。

那时的机器人首先要证明：这件事在技术上是可能的。

今天的问题已经换了。

机器人一天能工作几个小时？电池能撑多久？某个关节坏了，能不能迅速更换？运行时会不会吵到身边的人？生产一千台之后，成本还能不能接受？

这些问题听起来没有后空翻那么精彩，却决定了机器人能不能真正进入工厂和仓库。

液压版Atlas更像一台用来突破运动极限的研究机器。

全电驱Atlas所面对的，则是另一个阶段：机器人不仅要做出动作，还要成为一种可以制造、可以维护、可以长期使用的产品。

驱动方式的变化，背后其实是评价标准的变化。

电驱把问题带到了温度上

当然，换成电机之后，机器人并没有从此变得轻松。

液压系统的泵、阀和管路消失了，新的限制却被塞进了关节内部。

电机输出力矩需要电流。电流通过线圈时会产生热量，驱动器和减速器在工作过程中也会发热。

偏偏人形机器人的关节又做得越来越紧凑。

电机、减速器、轴承、制动器和传感器挤在有限的空间内，外壳既要承受载荷，又要控制重量，很难像普通工业电机那样安装巨大的散热片或风扇。

短时间内，电机可以输出很大的力。

可动作持续时间一长，热量开始积累，线圈、磁体、轴承和润滑介质的温度都会上升。为了保护关节，控制系统只能降低电流，机器人的输出能力也会随之下降。

于是，一台机器人看起来能够举起很重的物体，却未必能够一直举着；它可以完成一次猛烈的跳跃，也不代表它可以连续跳跃几十分钟。

电驱解决了液压管路的问题，却把“持续力量”变成了一个热管理问题。

下一代机器人真正要比拼的，可能不只是峰值力矩有多大。

更重要的是，在空间有限、重量受限的情况下，它能把这份力量维持多久。

之后，我们就从关节内部开始，看一看热量究竟是怎样限制机器人的。