机器人遇上飞秒激光：新一代工具或将改变精密制造

工业机器人领域正迎来投资与创新热潮。随着人工智能推动各行业加快自动化，制造商开始将目光从抓取、装配和包装等传统机器人任务，转向更复杂的应用：把先进机器人与超快激光结合，用于执行过去难以自动化或成本过高的精密制造工序。

立陶宛激光制造商LITILIT认为，推动这一转变的关键技术之一是飞秒激光。这种超快激光能够以很高的精度加工材料，同时减少对周围结构的热损伤。不过，许多飞秒激光器体积较大、结构复杂，难以直接集成到机器人系统中。随着设备逐渐小型化，这一情况可能发生改变。

机器人市场快速增长

据Crunchbase统计，2026年上半年全球机器人领域投资达到474亿美元，较上年同期增长80%。劳动力短缺、生产效率需求及人工智能技术进步，正在推动机器人市场持续扩张。

但目前，大量工业机器人执行的仍是抓取、拧螺钉、紧固、钻孔和包装等相对基础的机械任务。LITILIT联合创始人兼首席执行官Nikolajus Gavrilinas认为，随着机器人系统日益成熟，其应用有望进入附加值更高的制造环节。他表示，当同一台机器人配备先进激光工具后，便可以进入精密制造领域，以更高的准确性加工材料，并提高自动化平台能够创造的价值。对于重视精度与重复性的行业而言，这种变化可能具有重要意义。

飞秒激光有何不同

与常规工业激光器相比，飞秒激光发出的脉冲仅持续千万亿分之一秒。由于能量在极短时间内传递，加工区域周围的热扩散能够得到抑制。这种工艺常被称为“冷加工”。飞秒激光可以对精密或脆弱材料进行切割、钻孔、标记和微细加工，同时减少热损伤、裂纹及材料变形。目前，该技术已逐步应用于半导体制造、医疗器械和微电子加工等领域。

将飞秒激光与机器人运动能力结合后，系统可以执行一些传统工具难以自动完成的精密加工任务。LITILIT列举的应用包括：在半导体中介层中加工玻璃通孔，以及切割折叠设备所需的复杂曲面玻璃。这些工艺对定位精度和材料去除控制要求很高，即使轻微的热影响也可能损害部件性能。随着半导体持续向小型化和先进封装发展，对高精度材料加工工具的需求预计还将增加。

小型化是机器人集成的关键

飞秒激光虽然具有技术优势，但过去主要源于科研和实验室系统。在这类环境中，设备尺寸、复杂程度和维护要求通常不是首要限制；进入工业产线后，这些问题则会直接影响设备集成和连续运行。

Gavrilinas表示，传统飞秒激光器可以提供较强性能，但往往体积较大、结构复杂，并需要定期维护。因此，LITILIT在产品设计中将缩小设备体积作为重点。该公司称，其系统比许多传统飞秒激光平台小约1.5至2倍。尺寸缩小后，激光器更有可能直接集成到机器人系统中，尤其适用于重视设备灵活性、生产节拍和空间利用率的制造环境。

机器人与飞秒激光的结合，可以让激光束跟随工件曲面或复杂三维路径移动，而不再局限于固定式加工平台。这有望扩大超快激光在曲面玻璃、精密电子部件和复杂结构件加工中的应用范围。

LITILIT计划扩大激光器产能

飞秒激光进入更多工业场景，还需要相应的设备生产能力。LITILIT计划于2026年10月在立陶宛维尔纽斯的新工厂启动生产。

据公司介绍，该工厂未来几年将逐步形成每年最多生产3000台飞秒激光器的能力。公司的目标是降低飞秒激光技术的使用成本，并简化其与机器人及其他工业设备的集成。

总体来看，机器人与超快激光的结合，意味着工业机器人不再只是负责搬运和装配，也可能成为可移动的精密加工平台。若飞秒激光能够进一步实现小型化、降低成本并提高产能，这类系统有望在半导体先进封装、微电子、医疗器械及精密玻璃加工等领域获得更广泛应用。