Greater China
的人形機器人
重點摘要
- Asimov 1 是新加坡 Menlo Research 推出的開源人形機器人：1.2 公尺、35 公斤、25 個關節，自組套件兩萬美元；機構、電路與模擬模型的設計檔全部公開，韌體與開發套件官方標示即將釋出。
- 它要另外製造的 100 種零件裡，57 種本來就是 3D 列印：39 種 MJF 尼龍件、18 種 SLM 金屬列印的不鏽鋼件，其餘 43 種是 CNC 加工件。零件是檔案，在哪裡做、用什麼做，買家可以自己決定。
- 外觀件用什麼列印都行；扛力的零件才是重點。連續碳纖維補強可以讓列印件承受結構負載，部分鋁件值得拿來實測比較。
Asimov 1 是一台兩萬美元、寄到府上自己組裝的人形機器人，但它的機構設計圖、電路圖和模擬模型，任何人都能免費下載（GitHub）。社群上一支介紹它的影片，形容它像組樂高，週末還能自己 3D 列印一顆新的頭。換一顆頭確實不難；真正值得看的，是機器人身上那些要扛力的零件。
零件是檔案。
在哪裡做、用什麼做，買家自己決定。
WHAT IT IS · 這是一台什麼樣的機器人
寄來一箱零件，自己組成 1.2 公尺的人形機器人
Asimov 1 由總部在新加坡的 Menlo Research 推出（Menlo 公司介紹）。官方規格是身高 1.2 公尺、重 35 公斤，全身 25 個主動關節：雙腿各 6 個、雙臂各 5 個、腰 1 個、脖子 2 個；單臂負重額定 5 公斤、峰值 15 公斤（二頭彎舉與前平舉）（官方設計檔說明）。
買家拿到的是一整箱未組裝的零件，加上組裝手冊與教學影片（官方手冊）。Menlo 官網估計總組裝時間約 20 小時，組裝與維修夥伴設在美國與新加坡（Menlo 官網常見問題）。
它和一般商用機器人最大的不同，是開源授權：硬體採 CERN-OHL-S-2.0，設計檔所在 GitHub 專案裡的軟體採 GPL-2.0。不想買套件的人，可以照公開的零件清單自己備料、自己找工廠加工。
小知識｜開源硬體授權在說什麼
Asimov 1 的硬體採 CERN-OHL-S-2.0，這是歐洲核子研究組織（CERN）發布的開源硬體授權，S 代表「強互惠」（Strongly reciprocal）。
任何人都可以研究、修改、製造，甚至拿來賣；但只要對外散布設計檔或用它做成的產品，就要把完整的設計檔（改過的就給改過的版本）以同一授權提供給收受者，或告知下載位置。「強互惠」指的是：把它併進更大的設計，整個設計都要用同一授權。軟體採的 GPL-2.0 精神相同：改過的版本對外散布時，要同樣採 GPL-2.0 並提供原始碼。
TEARDOWN · 我們把設計檔拆開來數
100 種自製零件裡，57 種本來就是 3D 列印
我們下載了 Asimov 1 公開的機構設計檔，照它官方的命名規則逐一清點，每個料號算一種。要另外製造的零件共 100 種：39 種是 MJF 列印的 PA12 尼龍件，18 種是 SLM 雷射熔融列印的 316L 不鏽鋼件，43 種是 CNC 加工件（39 種 7075 鋁、4 種不鏽鋼）；另外還有 67 種馬達等外購件。
這份清單本身就是一張製造工單。零件以 3D 檔的形式公開，誰來做、在哪裡做，買家可以自己選；開發團隊把近六成零件交給 3D 列印，連金屬件都有 18 種是印的，代表他們自己也判斷這些零件不需要開模。
我們再從 3D 檔估了每個尼龍件的外框尺寸。39 件裡，有 38 件最長邊在 33 公分以內；最大的是軀幹外殼，約 38 × 25 × 22 公分。
把鏡頭拉近，看得出零件的分工：曲面多、要好看也要包住線材的外殼，加上腳掌，用 MJF 尼龍；關節裡撐著馬達的支架，有 CNC 鋁件，也有 SLM 列印的不鏽鋼件。
小知識｜MJF 尼龍件和連續纖維列印，差在哪
MJF（Multi Jet Fusion）是 HP 的粉末床熔融技術：每一層先鋪一層 PA12 粉末，噴頭在零件的範圍噴上熔合劑，再用紅外線加熱，讓那一層熔融成形。整缸粉末同時支撐零件，不需要支撐結構，適合把大量小件排在一起一次印。
Markforged 走的是另一條路：一個噴頭擠出 Onyx 堆出零件外形，另一個噴頭在指定的層裡鋪進連續碳纖維長絲。纖維鋪在哪幾層、沿什麼路徑走，在 Eiger 裡設定，等於把強度放在受力的地方。
STRENGTH · 自己印，要印得出能扛的零件
換一顆頭不難，難的是扛力的那幾件
影片說的「自己印一顆頭」是外觀件，用什麼材料印都可以。Asimov 1 的尼龍件多半是外殼，但也包括腳掌這類要承受整機重量的零件；撐著馬達與負重的，則是鋁件與 SLM 不鏽鋼件。要在自己的工廠裡做這些零件，形狀印得出來之外，更要看印出來能不能扛；從 MJF 改成擠出式列印，擺放方向與支撐也要重新評估。
Markforged 的做法分兩段。底材 Onyx 是微碳纖維填充的尼龍，強度和一般工程尼龍在同一個量級；和 Markforged 的純尼龍相比，剛性與耐熱高得多：拉伸模數 2.4 對 1.7 GPa，熱變形溫度 145 對 41°C。需要扛力的路徑，再沿著受力方向鋪進連續碳纖維；官方規格書上，連續碳纖維單向滿纖維試片的拉伸強度是 800 MPa，拉伸模數 60 GPa（ASTM D3039，Markforged 複合材料規格書）。
對 Asimov 1 這類機器人來說，前者適合外殼與一般支架，後者讓部分原本用 CNC 鋁件做的支架，有了實測比較的價值。能不能取代，要用實際負載測過才算數。
尺寸上，大多數尼龍件放得進 X7（列印空間 330 × 270 × 200 mm）；軀幹外殼這種大件，尺寸上放得進 FX20（單噴頭列印空間 525 × 400 × 400 mm，多噴頭 500 × 400 × 400 mm）。改設計時不用重開模、不用重排 CNC，換一份檔案就好。
對一台全世界都有人在組、在改的開源機器人，同一份檔案在不同地方印出來要一樣，這件事和單件成本一樣重要。Markforged 的 Eiger 列印軟體集中管理零件檔與列印設定，同型機台、同材料可以用同一組設定重複列印。
金屬件也有選項。FX10 搭配 Metal Kit 可以列印 316L 不鏽鋼（印完經清洗與燒結），Asimov 用 SLM 列印的那 18 種不鏽鋼件，也能在自己廠裡評估；兩種製程不同，強度與尺寸要另外驗證。
CASE · 一個例子講透
小島沖壓工業：機器人夾爪改用列印，零件成本降 67%
小島沖壓工業（Kojima Industries）是日本的汽車零件製造商。產線上的機器人夾爪原本用金屬做，夾爪越重，機器人就得選更大的規格，設備費跟著墊高。
改用 Markforged 列印之後，夾爪零件的製作費用比傳統機械加工降低 67%，零件交期從委外加工的 14 天，縮短到在廠內 1 天印完；部分零件的設計工時也少了約三成，因為委外要先畫 2D 加工圖，列印直接用 3D 檔（Markforged 官方案例、媒體中心中文報導）。
人形機器人的手臂和產線夾爪面對的是同一筆帳：末端每減一分重量，馬達與結構就少扛一分。
小知識｜為什麼末端越輕，馬達越省力
肩膀要撐住整隻手臂，承受的是力矩：重量乘上重心到肩膀的水平距離。
手臂平舉時，越靠近末端的重量離肩膀越遠、力臂越長，同樣一公斤放在手掌端，比放在上臂需要更大的力矩來撐。所以末端每減一點重，肩膀與手肘的馬達要出的力矩就少一截；產線機器人的夾爪要減重，是同一個道理。
如果你在做機器人、自動化設備，或手上正有一台 Asimov 1，可以先把零件清單照三個條件篩一遍：會改版、數量少、委外交期以週計，挑出其中一件來印。
判準很簡單：零件重量接近負載上限，或外包一次要等兩週以上的，就值得拿來比。
- Menlo Research：Asimov 1 產品頁
- Asimov 1 官方手冊
- Asimov 1 開源設計檔（GitHub，含規格與零件分類）
- Menlo Research：公司介紹
- Instagram：Asimov 1 介紹影片
- Markforged FX10 產品頁
- Markforged 複合材料規格書（REV 5.3）
- Markforged X7 產品頁
- Markforged FX20 產品頁
- Markforged Eiger 軟體
- Markforged 案例：小島沖壓工業機器人夾爪
- Markforged 媒體中心：小島沖壓工業案例中文報導
零件數依官方設計檔 mechanical/ASV1 各子組件的製造分類計算。尺寸為本文依公開 STEP 檔的頂點、曲面控制點與圓弧估算外框，並以官方工程圖（ASV1_100_05A 厚度 5.00 mm）核對；另依官方模擬模型網格量得整個軀幹連桿外框 382 × 250 × 219 mm，作為上限檢查；31–32 公分的 3 件接近 X7 上限，實際擺放需再確認。