导读：2026年8月22日至23日，第二届世界人形机器人运动会在北京国家速滑馆"冰丝带"举行。这场被称为"机器人奥运会"的赛事中，多台人形机器人在百米、400米、1500米等项目中接连打破人类世界纪录，引发全球关注。
在赛场上"跑赢博尔特"的高光时刻背后，一条由3D打印技术支撑的隐形供应链正在加速成型。从冠军机器人的轻量化结构件，到精密传感器的一体成型，金属增材制造正成为人形机器人突破性能极限的关键制造手段。
一、赛场风云：机器人一年超越人类十年
本届运动会最震撼的画面出现在开幕式百米预赛中。北京人形机器人创新中心研制的天工Ultra跑出9.39秒，比"飞人"博尔特保持的人类男子百米世界纪录9.58秒快了0.19秒。此后，天工Ultra又接连跑出9.32秒、9.34秒的稳定成绩。深圳荣耀机器人"闪电"更是在赛前户外实测中跑出9秒32，峰值速度达14.5米/秒。400米项目同样惊人。8月23日大型组决赛中，天工Ultra以38.15秒夺冠，比人类男子400米世界纪录43.03秒快了近5秒。预赛中晋级的6台机器人成绩全部在42秒以内，全部超越人类纪录。小型组决赛中，天工Omni以45.66秒夺冠。
1500米项目则上演了"耐力奇迹"。天卓队以2分21秒的成绩夺冠，大幅超越保持28年的人类男子1500米世界纪录3分26秒。值得注意的是，上届运动会百米最好成绩仅为21.50秒。短短一年时间，机器人在田径场上的表现实现了质的飞跃，背后是算法提升、硬件迭代、强化训练等诸多因素的共同作用，而3D打印技术在硬件轻量化和复杂结构制造方面扮演了重要角色。
二、冠军机器人里的3D打印身影
在众多参赛机器人中，3D打印技术的应用已从"尝鲜"走向"标配"。
天工3.0：金属3D打印验证件已上机
北京人形机器人创新中心的天工系列机器人是本届运动会的最大赢家，包揽400米大型组、小型组两项冠军。而在天工3.0的研发过程中，金属3D打印已成为关键验证手段。据了解，天工3.0的上臂、手腕、腿部护罩等金属3D打印验证件由中航迈特公司在MT400M、MT650等设备及AlSi10Mg铝合金粉末激光熔融一体化成型，一次成型可同时生产10个零件，耗时约82小时。这些验证件帮助研发团队快速迭代结构设计，在保障强度的前提下实现轻量化，为机器人的高动态运动表现提供了硬件基础。
"福智"机器人：3D打印轻量化设计的典型案例
来自福建的"福智"机器人虽然未在速度项目中夺冠，但其3D打印轻量化设计理念颇具代表性。福智采用3D打印轻量化设计，选用高强度工程塑料优化结构，在确保刚性的同时大幅降低自重。其重量仅相当于同类人形机器人两个关节模块之和，一只手掌便可轻松托起。
这种极致轻量化的设计思路，正是3D打印技术赋予机器人研发的独特优势——通过拓扑优化和晶格结构设计，可以在传统工艺无法实现的复杂形态下，同时满足强度和重量的双重要求。
三、3D打印在人形机器人中的五大应用场景
从本届运动会及行业发展来看，3D打印技术在人形机器人领域的应用已形成五大核心场景：
1. 结构件轻量化：减重20%-60%
人形机器人对重量极为敏感，每减少1公斤自重都意味着更长的续航和更灵活的运动。3D打印通过拓扑优化、仿生骨小梁和镂空结构设计，可在保持结构强度的同时实现显著减重。铬莱铂等企业采用钛合金、高强铝合金为核心材料，搭配仿生结构设计，打印成品减重最高可达60%，同时提升疲劳寿命与运动响应速度。
铂力特在2024世界机器人大会上展出的机器人肩支架、胸骨、小臂、大腿、手指关节等零件，采用拓扑优化及多尺度构型设计方案，将传统设计的多个零件集成到一个零部件上，利用SLM技术一体成形，大幅减少零件数量，在满足强度和功能需求的同时降低了零件重量，简化了装配过程。
2. 复杂结构一体成型：从"组装"到"打印"
人形机器人的关节、骨架等部件往往具有复杂的内部结构，传统工艺需要将多个零件组装在一起，不仅增加重量和装配难度，还容易产生配合误差。3D打印可以实现复杂结构的一体成型，将数十个零件合并为一个打印件。波士顿动力早在Atlas机器人的关键部件制造中就采用了3D打印技术，通过拓扑晶格设计和多尺度结构集成减轻重量，提升机动性并降低能耗。其液压动力单元的紧凑阀块也借助3D打印实现了轻量化与高空间利用率。
3. 精密传感器制造：全球最小六维力传感器的诞生
人形机器人的灵巧手需要高精度的力觉感知，而六维力传感器的结构极为复杂，传统加工难度大、成本高。铂力特与华力创科学合作，运用金属3D打印技术共同开发了全球最小六维力传感器Photon Finger、第二代光基多维力传感器Photon Finger Max。通过一体化成形设计，减少了零部件数量，降低了装配难度和加工难度。在确保内部结构精度的同时，显著降低了加工成本，并将加工周期缩短至20分钟每批次。相较于传统机加一次仅能加工一个传感器，3D打印满版可一次加工数十个，生产效率大幅提升。
4. 快速原型迭代：研发周期缩短50%
人形机器人仍处于快速迭代期，研发团队需要不断测试新的结构设计。3D打印可以在数小时内完成原型件制造，大幅缩短研发周期。旭利三维的SLA工艺可将外观件打样周期缩短50%，单件研发成本降低30%，单批次可同步交付20-150台外观样机，满足多版本外观对比测试需求。盈普三维采用P360工业级SLS打印设备，搭配玻璃增强尼龙材料，完成人形机器人躯干、四肢全套仿生结构件的打印生产，适配人形机器人的运动工况与结构设计需求。
5. 小批量量产：从实验室到工厂
随着人形机器人进入产业化阶段，小批量量产需求日益增长。3D打印无需开模的特性，使其特别适合年产数千至数万台的小批量生产场景。铂力特在RAPID +
TCT
2026展会上展示了面向人形机器人行业的端到端增材制造解决方案，覆盖从大型结构件到高精度组件的规模化生产需求。其S800设备搭载20台激光器，核心应用场景就是人形机器人产品的打印，采用120μm层厚、高功率大光斑打印，能够有效提升打印效率，降低打印零件成本。据了解，铂力特已与优必选等头部企业达成合作，为人形机器人提供轻量化、复杂结构件的全流程解决方案。人形机器人的一些关键部件已经在批量生产。
四、行业趋势：3D打印成为人形机器人供应链关键环节
本届机器人运动会上的表现，折射出人形机器人产业正从实验室走向产业化。而3D打印技术作为一种灵活、高效的制造手段，正在成为人形机器人供应链中不可或缺的关键环节。从材料来看，钛合金、高强铝合金、工程塑料、玻璃增强尼龙等材料已在人形机器人3D打印中广泛应用。从工艺来看，SLM金属打印、SLS激光烧结、MJF多射流熔融、SLA光固化等工艺各有侧重，分别满足结构件、外观件、功能件等不同需求。
从市场来看，人形机器人对复杂结构件的一体成型有刚性需求，这些新兴领域每年将贡献10个点以上的持续增长。金属3D打印设备订单已排到年底，单台设备价格高达数千万元，反映出市场对人形机器人3D打印制造能力的强烈需求。
【观察】
机器人运动会上"跑赢博尔特"的画面令人振奋，但更值得关注的是背后制造技术的迭代。人形机器人要实现高动态运动，轻量化是核心诉求之一，而3D打印正是实现轻量化最有效的制造手段之一。从天工3.0的金属3D打印验证件，到福智机器人的工程塑料轻量化设计，再到铂力特与优必选的量产合作，3D打印正在从"原型验证工具"升级为"量产制造手段"。随着人形机器人产业进入规模化阶段，3D打印技术有望在结构件、传感器、外观件等多个环节实现更广泛的应用，成为人形机器人供应链中的"隐形冠军"。
对于3D打印企业而言，人形机器人不仅是一个新的应用市场，更是一个推动技术迭代的重要场景。机器人对轻量化、复杂结构、快速迭代的需求，将倒逼3D打印技术在效率、成本、精度等方面持续突破，最终惠及更广泛的制造业领域。
来源：南极熊
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