电机是机器人的关键部件之一,在清洁机器人、服务机器人、工业机器人等领域有着广泛的应用,而在人形机器人的应用中,由于人形机器人的手指、关节等部位较窄,微型空心杯电机凸显其优势。 空心杯电机它是一种无铁芯转子的直流永磁伺服控制电机,其名称有“杯”字,主要是因为它的转子像杯子。 由于其能量转换效率高、噪音低、体积小、重量轻等优异性能,控制性能好,特别是在体积小方面,由于空心杯电机采用空心转子结构,可以减小电机的体积和重量,适用于便携式设备和小型自动化设备。
灵巧的手是人形机器人执行动作的最后一部分,非常重要且复杂,对运动性能要求很高。 灵巧的手作为机器人实现操作的终端工具,非常重要,它的设计高度像人,结构比较复杂,最大的问题是空间很小,驱动自由度很大,需要配备高功率密度的电机, 体积小,控制精度高,因此空心杯电机和灵巧的手关节适应性非常高,是目前灵巧手驱动系统的完美解决方案。
随着2024年特斯拉人形机器人擎天柱的问世,灵巧的手再次打开了空心杯电机的想象空间。 2024年,腾讯机器人X Lab将发布自主研发的灵巧手TRX-Hand和TRX-ARM,它们拥有3个手指和8个独立的控制关节。 银泰机器人还发布了自己的RH56BFX系列和RH56DFX系列产品,具有6个自由度和12个运动关节。 整体来看,空心杯电机在人形机器人领域具有广泛的应用前景和市场需求。
空心杯电机起源于德国、瑞士等欧洲厂家研制较早,具有性能优良的生产设备和稳定成熟的技术。 从市场结构来看,全球市场相对集中。 世界领先的公司是maxon和faulhaber,并申请了大量与空心杯电机相关的专利技术。 目前,国内企业不断加快国产替代,经过近几年的追赶,产品性能差距不断缩小。 深圳万智达电机就是其中之一,早在几年前,万智达电机就发现了空心杯电机在人形机器人领域的应用前景,在现有产品的基础上,尽早开始用灵巧的双手布局微型空心杯电机的应用和研发, 为了满足人形机器人的高要求,万智达电机在材料、技术、性能等各个环节不断升级和完善。最重要的方向是提高电机的效率、性能和稳定性,减小电机的尺寸和重量。 同时,工厂生产线升级,使空心杯电机的生产过程逐步实现自动化和智能化。
作为国内为数不多的具备空心杯电机自主研发能力的企业之一,深圳万智达电机一直专注于自主研发和创新,空心杯电机产品具有高速、高扭矩、低噪音振动、体积小等优点,经过多年的技术攻关,有刷空心杯电机最小尺寸可达3个2mm,无刷空心杯电机直径可达4mm,在空载速度和响应速度方面均超过国际领先水平,整体性能一直处于行业领先水平。