特斯拉最新发布的人形机器人产品，有望推动电机用量的增长。

特斯拉机器人将采用先进的电机技术，包括伺服电机和步进电机，以满足其各种运动的需求。

人形机器人也被称为仿人机器人或类人机器人，它不仅具有人的形态，还具备了人的功能。不仅可以模拟人的肢体运动，完成各种作业，还具备感知、学习和认知的能力。

和传统的机器人相比较，人形机器人在人机交互方面具有明显的优势。

关注【乐晴行业观察】，洞悉产业格局！

人形机器人电机行业概览

电机是人形机器人的重要部件之一，对伺服电机的性能有着极高的要求。

从电机用量的角度来看，单台人形机器人的电机用量超过40个。

其中，伺服电机因其高精度控制特性而被广泛应用于工业机器人和通用自动化领域。

伺服电机能够将输入的电压信号高效地转换为电机轴上的机械输出量，从而精确地控制拖动元件的运动。

伺服电机必须能够承受频繁的正反向切换和加减速运行，同时在短时间内承受数倍的过载。这种坚固耐用的特性是确保机器人长时间稳定运行的关键因素。

除此之外，步进电机则能够将电脉冲信号精确地转换为角位移，为机器人的精确定位提供了有力支持。

步进电机在人形机器人的眼睛部位具有较好的适配性，因此在人形机器人眼部安装步进电机是一个理想的选择。

力矩电机作为一种特殊的扁平型多级永磁直流电动机，通过降低转矩脉动和转速脉动，为机器人提供更稳定可靠动力输出。

人形机器人电机使用图示：

资料来源：行行查

特斯拉Optimus人形机器人拥有高达40个自由度，对应着40个伺服关节。

由于各关节在机器人身上的位置不同，因此输出特性也各不相同。

灵巧手部分使用了空心杯电机，关节模组采用了无框力矩电机。

本文重点梳理空心杯电机和无框力矩电机两大核心零部件。

空心杯电机

在微型伺服电机的世界中，空心杯电机以其独特的设计和高效的性能脱颖而出。

空心杯电机归属于旋转关节的大类。传统直流电机的结构形式在空心杯电机这里得到了彻底的革新。摒弃了常规的铁芯转子，而是采用了无铁芯设计，其电枢绕组形如一个空心杯，因此得名“空心杯电机”。

特斯拉的人形机器人Optimus是空心杯电机的典型应用。

在特斯拉人形机器人Optimus的手部设计中，共采用了12个执行器，每一个都由空心杯电机驱动。

空心杯电机的生产设备供应存在一定的壁垒。目前，海外企业如瑞士的Meteor和日本的NipponSerbig在技术上处于领先地位。

我国设备厂商起步较晚，技术水平还存在一定差距。但国内已有如鸣志电器、江苏雷利/鼎智科技等企业有所布局。

鸣志电器成功研发了无齿槽&空心杯电机，公司的空心杯电机产品线已直接覆盖8mm至24mm的广泛规格范围。

无框力矩电机

无框力矩电机是一种高效的无刷直流永磁电机，通过驱动器提供的三相交流电源形成旋转电磁场，从而驱动永磁体转子在磁场中自由转动。

无框力矩电机的核心部件包括独立的转子和定子：转子由固定在轮毂上的高能稀土磁体制成，轮毂则精巧地安装在轴和轴承组件上；而定子则由绕组构成，并巧妙地安装在机械设备的内部。

无框力矩电机高扭矩密度使得它能在极小的体积内输出巨大的扭矩，这对于追求紧凑和轻量的人形机器人来说至关重要。

由于无需额外的外壳，无框力矩电机可以轻松地集成到机器人的关节和身体部位中，这种紧密的集成方式不仅有助于模仿人体结构，还为人形机器人赋予了更自然的外观和运动方式。

特斯拉人形机器人Optimus的所有关节执行器都搭载了无框电机。

在特斯拉的Optimus线性执行器中，每个执行器都配备了无框电机，单台机器人对无框电机的需求量达到了28个。

从市场格局方面来看，在当前的无框力矩电机市场中，海外企业依旧稳坐领头羊的位置。美国的科尔摩根、德国的威腾斯坦、日本的尼得科以及美国的派克汉尼汾等，都是这一领域的佼佼者。

科尔摩根凭借其分布式的分数槽及碳纤维绑扎技术，在降低齿槽转矩和转矩脉动方面取得了显著成效，从而确保了电机的平稳运行，并对驱动器的要求有所降低。

威腾斯坦通过采用模块化定子和环氧塑封灌胶技术，不仅提高了绕组槽满率，还增强了电机的散热能力，进而有效提升了电机的转矩密度。#机器人##人形机器人##人工智能##科技##财经#

国内企业如步科股份、昊志机电等企业已经成功推出了自己的无框力矩电机产品。

2022年，步科推出了第三代无框力矩电机——FMC系列。FMC系列首次采用了无框灌封工艺，实现了轻量化设计和更薄的机身。这一创新不仅让电机的运动速度更快、更平稳，还大大降低了铜损。

免责声明：本文来自乐晴行业观察客户端，不代表超天才网的观点和立场。文章及图片来源网络，版权归作者所有，如有投诉请联系删除。