中国粉体网讯  人形机器人进入工业和家庭服务等场景的核心前提，是建立稳定可靠的人机交互安全体系。工业和家庭服务等场景具有人机接触频次高、交互距离近、环境变量复杂等特征，若缺乏有效的防护减震设计，不仅可能导致人员受伤或财产损失，还将直接影响用户信任度与市场接受度，可见人形机器人在B/C端应用场景的落地，安全防护、碰撞缓冲、震动吸收能力是刚性要求。

目前行业在构建人形机器人的安全防护与减震体系时，主要聚焦两大技术路径：

通过轻量化结构的设计与选型，从根源上降低碰撞发生时的风险；

在易发生接触的部位采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）等高性能缓冲材料进行优化，从而进一步提升人机交互的安全性。

Optimus人形机器人从金属硬质外壳向软质包覆层迭代 来源：特斯拉

TPU是一种兼具工程塑料高强度和橡胶高弹性特性的高分子材料，由二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）与大分子多元醇、扩链剂共同聚合而成。

来源：科思创

TPU优异的高弹性、高韧性，可为机器人表面皮肤、减震部件的研发制造提供核心材料支撑；出色的耐磨性、抗疲劳性，以及耐化学、耐环境特性，能够充分满足机器人动态运动部件与防护结构的长期可靠性使用需求；同时，TPU良好的加工可塑性与热塑可回收性，还能助力产业规模化生产落地，实现材料的循环利用，全方位契合人形机器人应用的多重核心材料要求。

值得注意的是，TPU的常规配方多达百种以上，多元醇性质的差异决定了其牌号的不同，可通过配方调整适配不同场景需求，同时还能与PC等材料复合，弥合刚性塑料与橡胶弹性体之间的性能差距，进一步拓展应用边界。

从产业现状来看，当前TPU的下游应用主要集中在制鞋、薄膜、软管、密封剂和汽车等领域，其中制鞋领域占比最高，达29%，薄膜、密封材料、软管、汽车领域占比分别为20%、17%、15%和10%，其余领域合计占比9%。随着人形机器人产业的崛起，TPU有望突破传统应用边界，迎来新的增长契机。

来源：开源证券研究所

与当前机器人仿生皮肤常用的硅橡胶材料相比，TPU在密度、弹性、强度与加工适配性之间实现了更优平衡，更契合人形机器人的量产与应用需求。硅橡胶属于热固性材料，需经过混合、硫化等复杂工序固化成型，且成型后难以回收再加工，不利于规模化生产；同时其机械强度偏低，撕裂强度和耐磨性有限，在长期反复拉伸、摩擦工况下易出现裂纹、撕裂，使用寿命受限。

反观TPU，作为热塑性材料，可通过注塑、挤出、吹塑及3D打印等多种工艺快速成型，既具备规模化生产能力，又能实现复杂结构的精准制造，适配机器人不同部件的加工需求。在力学性能上，TPU兼具高弹性与高韧性，断裂伸长率通常可达300%-600%，适合反复弯折与周期性形变，且抗撕裂强度、耐磨耗性能优异，适配动态载荷和高频使用场景。尽管TPU的耐极端高温性能不及硅橡胶，其-40℃至100℃的热稳定区间，已完全覆盖大多数常规工业与消费级人形机器人的应用环境，足以满足日常使用需求。

综合来看，TPU材料的综合性能优势，恰好契合人形机器人对安全防护、长期耐用、规模化生产的核心需求。在人形机器人商业化落地进程中，随着技术的不断成熟，TPU有望逐步替代传统弹性材料，广泛应用于表面包覆、减震缓冲、关节密封等关键部件。这种应用渗透不仅将推动人形机器人安全性能升级，加速其在B端、C端场景的落地步伐，也将为TPU产业带来全新的增长机遇，实现材料产业与人形机器人产业的双向赋能、协同发展。

参考来源:

开源证券《聚氨酯TPU结构件：防护减震理想选择，人形机器人量产落地的“安全垫”》

(中国粉体网编辑整理/月明)

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