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人形机器人出海如何降本提速?模块化外观设计给出答案
阅读:6   更新时间:2026-04-21 07:08:25
人形机器人赛道这几年热度越来越高,国内外企业纷纷入局,技术快速迭代,产品慢慢从实验室走向市场落地。但真正走向海外市场,面对不同行业客户的多样化需求,很多企业发现一个问题,就是定制化开发速度跟不上客户需求,成本也降不下来。客户要不同外形不同功能,你每个都重新设计重新开模,时间耗不起,钱也花太多,报价高了客户接受不了,报价低了自己亏本。这个矛盾怎么解决?我们在参与环球资源香港展人形机器人专区的项目设计过程中,深深感受到模块化外观设计思路是破解这个难题的有效路径。

简单说,模块化外观设计就是把人形机器人机身分成不同的功能段,内部驱动和结构部分做成通用标准模块,外部外壳做成可更换的独立模块。客户需要不同场景应用,不需要改动内部核心结构,只需要重新设计更换对应的外观外壳就行了,开模只开外壳部分,成本降了一大半,开发周期也缩短很多。这种设计思路特别适合出海企业面对多场景小批量定制需求,能帮企业快速响应客户,还能控制住成本。

很多人一听到模块化设计,第一反应就是内部结构模块化,其实外观设计同样需要模块化,而且外观模块化直接影响客户定制成本和响应速度。对终端客户来说,他们看得见摸得着的就是外观,不同场景需要不同外形尺寸不同质感,甚至不同颜色搭配,内部结构其实差别不大。如果你把外观也做成模块化,客户定制需求就能很快满足。这就是我们为什么说,人形机器人出海,外观模块化和内部结构模块化同样重要,甚至有时候更重要。

我们在一个人形机器人项目上就遇到这样的情况,客户一方面要做服务接待场景人形机器人,另一方面要做仓储搬运场景人形机器人,两种场景对机器人身高比例、手臂形态、躯干造型要求完全不一样,但核心的行走驱动控制系统其实可以通用。如果按照传统设计方法,两个产品从头到尾重新设计,两套模具两套结构,成本很高,开发周期也要好几个月。后来我们采用模块化外观设计方案,内部的腿部驱动系统、核心控制系统做成通用模块,躯干、头部、手臂做成可更换外观模块,客户要不同场景只需要换不同外壳模块就行了,开模成本减少了一半还多,开发时间也缩短了一半,客户非常满意。

这个项目做下来,我们总结出模块化外观设计几个核心设计原则。第一个原则就是通用模块和定制模块清晰分离。什么意思呢?就是把那些所有场景都通用的核心部件,比如驱动、控制、电池这些,都放在通用段,设计一次就能反复用,不要再改。那些不同场景需要变化的部分,比如躯干造型、手部结构、头部外观,做成独立定制模块,需要改只改这部分。分清楚了,设计起来就不会乱,定制的时候也不会影响通用部分。

第二个原则就是接口标准化。不同模块之间连接接口一定要做成标准统一的,不管哪个定制模块,都能直接装到通用模块上,不需要改连接结构。接口标准化了,模块之间才能随便换,不然每个定制模块都要改接口,那还是达不到降本提速的目的。我们做设计的时候,连接定位孔位置、尺寸、固定方式,都统一标准,新的外壳模块做出来,直接就能装上,不需要再调整。

第三个原则就是保证外观整体性。很多人做模块化设计,做出来之后拼接缝很明显,看上去一块一块的,整体性很差,显得很廉价。模块化不等于就要长得像积木拼起来,好的模块化设计,从外面看整体性依然很好,拼接缝处理得很自然,不仔细看看不出来是拼接的。这就要求在设计分段位置的时候,就要考虑怎么把拼接缝藏起来,顺着机身轮廓自然走,不要破坏整体线条。

谈到分段位置设计,这里面其实很有讲究。我们一般不会在机身完整曲面中间做分段,而是利用机身自然转折的地方做分段,比如腰部自然收腰位置,肩部和躯干连接位置,这些地方本身就有转折,分段接缝放在这里,很自然就藏起来了,不会破坏曲面完整性。这样处理之后,从外面看,整个机身线条依然流畅完整,看不出明显拼接痕迹。

我们在设计腰部分段的时候,一开始想在腰部中间位置直接横切,后来发现这样接缝很明显,影响整体感。后来我们调整了方案,顺着腰部自然收进去的轮廓,做了一个浅浅的凹槽,把接缝藏在凹槽里面,从正面看过去,几乎看不到接缝,整体性很好,同时不影响模块拆装。这个细节处理看上去简单,但对产品整体档次提升帮助很大。海外消费者对这些细节非常敏感,细节处理好了,产品溢价自然就上去了。

模块化外观设计也面临几个常见设计难点,我们一个个来谈。第一个难点就是怎么兼顾模块化灵活性和结构强度。模块化就是要能拆能装,接口多了,结构强度会不会受影响,特别是人形机器人,运动的时候关节受力很大,如果连接部位强度不够,用一段时间就松了,那肯定不行。

我们解决这个问题的经验是,连接部位不要只靠塑料卡扣,要加入金属定位销和螺丝固定,既保证拆装方便,又保证连接强度。我们在大尺寸模块连接部位,会设计两个金属定位销,定位精准,受力均匀,然后再用几颗螺丝从背面固定,这样连接非常牢固,机器人运动的时候不会晃动,需要更换模块的时候,把螺丝拆下来就能取下来,很方便。

第二个难点就是精度控制。模块多了,累积误差会不会变大,最后拼起来缝隙不均匀,或者对不准。这个问题在小尺寸人形机器人上特别明显,尺寸本来就小,一点点误差就很明显。我们的做法是,每个模块设计的时候,公差要求比传统一体化设计更严格,特别是接口部位,公差缩小一半,加工的时候严格检验,不合格的直接报废,不要凑合。同时在接口设计上,适当留一点调整余量,组装的时候能微调,抵消加工误差。

第三个难点就是成本控制。很多人觉得模块化设计零件多了,成本肯定上升,其实不一定。模块化设计虽然零件多了,但通用模块可以批量生产,批量生产就能摊薄成本,定制模块只是外壳部分,就算小批量生产,成本也比全重新做低很多。总体算下来,面对多品种小批量需求,总成本反而比传统方式更低。我们算过账,一个产品做三个不同定制版本,模块化设计比三个全部重新设计,总成本能降三成到四成,还是很可观的。

从出海角度看,模块化外观设计优势特别明显。海外市场客户需求多样化,不同国家不同行业对人形机器人外观要求不一样,欧洲客户喜欢简洁现代风格,北美客户可能喜欢更有科技感的造型,不同应用场景,服务、物流、娱乐,外观要求也不一样。如果没有模块化,企业很难同时满足这么多不同需求,接了订单也做不赢,成本还控不住。有了模块化,企业可以先把通用模块做好批量生产,客户要什么外观,只需要开一套外壳模具就能快速交付,响应速度快多了,成本也可控。

我们接触过一家做人形机器人出海的企业,他们之前接订单,每个客户都要重新设计,三个月才能交付一个定制项目,客户都嫌慢,后来改了模块化设计,客户定制只需要换外壳,半个月就能交付,订单量一下子上去了,利润率还提高了,因为成本降下来了。这就是模块化设计带来的实实在在好处。

还有一个优势,就是产品迭代升级方便。技术发展很快,人形机器人技术年年都在进步,过几年核心技术升级了,只要把核心通用模块升级就行,外观模块如果客户还满意,完全可以继续用,不需要全部重新设计。这样迭代成本也降了很多,产品更新换代速度更快。很多企业产品换代,外观看起来差不多,内部核心技术已经升级了,用户体验提升了,开发成本却降了,这就是模块化的好处。

谈到具体设计过程,我们有几个实用经验分享给大家。第一个经验就是模块划分要合理,不要分太多模块,也不要分太少。分太少了起不到模块化定制的作用,分太多了连接点太多,结构复杂成本上去了。一般人形机器人分成几个大模块就够了,头部模块、躯干模块、腿部模块、手臂模块,这几个大模块就够了,每个大模块里面再根据需要细分,不需要一开始就拆得太碎。

第二个经验就是外观设计的时候,要提前考虑模具脱模方便。模块化外壳一般都是塑料件,开模要考虑脱模斜度,不要因为模块化设计搞得脱模困难,增加模具成本。我们设计的时候,模具工程师提前介入,一起看结构,有问题提前改,不要等设计完了开模的时候才发现问题,那就晚了。

第三个经验就是配色和材质统一性。不同模块之间颜色材质一定要统一,就算不同批次生产,色差也要控制好,不然拼在一起颜色不一样,看上去就很廉价。我们做量产的时候,要求所有外壳模块同一批次配色,或者建立严格的颜色标准,每次生产都按照标准来,保证颜色一致。

第四个经验就是安装维护方便。模块化设计就是要方便更换,所以设计的时候就要考虑售后维护方便,哪个模块坏了,直接换那个模块就行了,不需要把整个机器人拆开。用户自己就能动手更换,不需要专业人员,售后服务成本也降了很多。海外市场售后服务本来就不方便,模块化设计让售后成本降很多,这对出海企业来说太重要了。

很多企业老板会问,模块化设计是不是只适合大公司,小公司玩不起?其实不是这样,反而小公司更需要模块化设计。小公司资源有限,不可能同时开很多套模具,模块化设计让你一套通用模块配多个定制外壳,用最少的模具满足最多的需求,正好帮小公司解决资源不足的问题。我们接触过不少初创企业,用模块化思路,投入不多就推出了多个针对不同场景的产品,很快打开了市场,这就是正确策略带来的好处。

现在国内人形机器人产业发展很快,产业链配套也越来越成熟,很多核心部件都能买到标准化产品,这个时候,拼完核心技术,就要拼设计能力,拼响应速度,拼成本控制。谁能更快满足客户定制需求,谁能把定制成本降下来,谁就能在出海竞争中胜出。模块化外观设计,正好能帮企业提升这方面能力。

我们在环球资源香港展现场和很多出海企业交流,大家普遍反映,现在海外客户越来越看重定制化能力,客户要根据自己的场景改一改外观,你能不能快速做出来,价格合不合适,这往往就是能不能拿到订单的关键。过去很多企业,客户一提定制就头大,因为定制麻烦成本高,不敢接,现在有了模块化思路,定制变得简单了,很多之前不敢接的订单现在都能接了,生意自然就好了。

从长远来看,人形机器人市场肯定会越来越细分,不同行业不同场景需求会越来越多样化,那种一款产品打天下的时代慢慢过去了,未来肯定是多样化定制化的时代。提前布局模块化设计思路,把通用平台建好,把模块化架构搭好,未来市场需求起来的时候,你就能快速响应,抢占先机。如果现在还抱着一款产品从头做到尾的老思路,未来面对多样化需求的时候,就会很被动,反应慢成本高,竞争力自然就下去了。

江苏创品这些年服务了很多出海企业,从消费电子到人工智能,从智能家居到人形机器人,最深的体会就是,设计思路要跟着市场变化走。市场需要标准化大规模的时候,我们就做一体化标准化设计,市场需要多样化定制化的时候,我们就要转做模块化设计。设计本质就是解决问题,市场变了,设计思路也要跟着变。

现在AI和机器人行业都在讲新质生产力,什么是新质生产力,放到工业设计这里,就是用新的设计思路解决新的市场问题,模块化外观设计就是这样一种新的设计思路,它解决了人形机器人出海定制化和成本速度之间的矛盾,让企业能用更低成本更快速度满足多样化市场需求,这就是设计层面的新质生产力。

未来我们还会看到更多这样的设计创新,这些创新不一定都是核心技术突破,很多时候是设计思路和方法的创新,这些创新同样能给企业带来实实在在的竞争力,推动产业发展。中国工业设计经过这么多年发展,已经积累了大量实战经验,现在正是把这些经验转化为企业出海竞争力的时候,我们也愿意和更多出海企业一起探索,共同推动中国机器人设计走向世界,让更多中国设计的机器人服务全球市场。
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