机器人驱动部件如何选型？一文看懂！
发布时间：
2025-04-10
来源：
网络
作者：
广东永坤电机有限公司制造
从2024年开始，全球多家机器人公司推出全新的人形机器人硬件产品，AI大模型和强化学习技术的应用，则帮助人形机器人解决了运动算法的难题，解决了人形机器人运动稳定性问题后，自主AI能力的加入有机会真正实现“具身智能”。
那么对于现阶段还未实现“具身智能”的人形机器人来说，驱动机器人运动的部件是最核心的部分，下面我们简单剖析一下目前市场上主流的机器人驱动部件，了解不同部件的选型差异。
根据目前现有的产品来看，按照动力来源的不同，驱动机器人运动的执行器可以主要分为液压和电机。在机器人研究初期也出现过一些气压驱动的机器人，气动在工业自动化中应用较多，但对于人形机器人来说，难以实现精准控制、驱动效率低，故逐渐被淘汰。
但电机直驱也难以满足机器人各种关节的扭矩需求，因此在实际的机器人应用中，驱动执行器除了电机外，还需要减速器、丝杠、编码器、力传感器等部件。
力矩电机：在结构上采用定子和转子轴向排列，体积较大但轴向尺寸紧凑；具备低速高扭输出能力，可以直接驱动，适合快速启停和精准控制。由于直驱的特性，力矩电机适合用于人形机器人的髋关节上。
无框力矩电机：相比力矩电机，无框力矩电机即简化了外壳结构，只提供定子和转子，电机需嵌入机器人机械结构中。一般需要与谐波减速器、编码器组合成紧凑关节模块。这种电机的优势在于扭矩密度高，散热也可以与机器人的结构共同优化，散热效率上限高，空间利用率高，同时保持高精度。在人形机器人中，无框力矩电机在灵巧手、膝关节等部分应用。
空心杯电机：转子采用空心杯形绕组，无铁芯的设计，重量极轻；转动惯量仅为传统电机的1/10，响应速度极快；无铁损，能量转换效率可达90%以上。总结就是有超轻量化，响应快，低噪音，无齿槽效应、效率高等优点，缺点则输出扭矩小，过载易烧毁，成本较高。因此空心杯电机适合一些小扭矩的场景，如医疗微型手术器械、昆虫仿生机器人等，在人形机器人上，灵巧手中也大量用到空心杯电机。
永磁同步电机：这是应用极为广泛的电机类型，新能源汽车、两轮电动车都有应用。主要的结构是嵌入永磁体的转子，以及三相绕组的定子，需要复杂算法对磁场进行定向控制。但优势明显，扭矩密度高、精度高、效率大于95%，在机器人领域，像工业机器人的机械臂、轮足机器人的轮毂驱动部分会使用到永磁同步电机。
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