拆解靈巧手“動力單元”：各類微型電機(jī)一覽

微型電機(jī)作為靈巧手的“肌肉”，負(fù)責(zé)為各關(guān)節(jié)提供精準(zhǔn)動力，其布局方式、類型選擇、性能參數(shù)直接決定了靈巧手的自由度、響應(yīng)速度與操作精度。

從電機(jī)模組布局來看，目前主流形式為內(nèi)置式。兆威機(jī)電2025年發(fā)布的兩款靈巧手產(chǎn)品，便呈現(xiàn)了內(nèi)置式布局的兩種差異化方案。

DM17采用直線電機(jī)直驅(qū)解決方案，擁有17個主動自由度，通過指關(guān)節(jié)電機(jī)、拇指并排直線電機(jī)與掌心直線電機(jī)協(xié)同驅(qū)動

LM06采用連桿傳動解決方案，擁有6個主動自由度，電機(jī)設(shè)計在手掌內(nèi)

未來靈巧手的電機(jī)模組布局可能采用混合布置式為主，即手腕電機(jī)+掌內(nèi)電機(jī)結(jié)合，采用腱繩驅(qū)動的方式。

手腕處采用密集的驅(qū)動模組（包括張緊器模塊300、傳感模塊400和電機(jī)模組500），并通過腱繩進(jìn)行傳動控制

靈心巧手L30擁有17個主動自由度，借助腱繩傳動系統(tǒng)與遠(yuǎn)端電機(jī)組，實現(xiàn)五指與手腕的協(xié)同精準(zhǔn)控制

按是否有電刷，微小型關(guān)節(jié)中常用的電機(jī)可以分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，有刷電機(jī)又可分為直流有刷電機(jī)、有刷空心杯電機(jī)；無刷電機(jī)可分為直流無刷電機(jī)、無刷空心杯電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、永磁同步電機(jī)。

直流有刷電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子鐵芯、繞組、電刷和換向器等組成

有刷空心杯電機(jī)與直流有刷電機(jī)類似，轉(zhuǎn)子部分使用無鐵芯的結(jié)構(gòu)，由非磁性材料如銅或鋁制成空心杯狀結(jié)構(gòu)

直流無刷電機(jī)由定子、繞組、轉(zhuǎn)子、永磁體等組成，永磁體為等厚的瓦片形狀，采用霍爾器件檢測轉(zhuǎn)子位置，使用驅(qū)動電路改變電流的方向

永磁同步電機(jī)與直流無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)相似，但永磁體形狀為不等厚的鼓形

無刷空心杯電機(jī)核心器件主要有永磁體轉(zhuǎn)子、線圈、霍爾傳感器組成，集成了無刷電刷的優(yōu)點和空心杯電機(jī)的快速響應(yīng)特性

相對來說性能好、價格低、控制難度小的是主要是直流無刷電機(jī)，性能好、效率高的有直流無刷空心杯和永磁同步電機(jī)等。

微型電機(jī)在靈巧手中的應(yīng)用方案如下：

微型電機(jī)主要供應(yīng)商如下：

目前主要的新產(chǎn)品以高功率密度空心杯為主，并在微型無刷和無框等品類進(jìn)行拓展；微型電機(jī)呈現(xiàn)較高的集成化趨勢，包括減速齒輪、驅(qū)動器和編碼器等

微型電機(jī)的技術(shù)迭代與靈巧手的性能升級深度綁定，從內(nèi)置式到混合布置式的布局優(yōu)化，從不同類型電機(jī)的差異化適配到集成化、高功率密度的產(chǎn)品升級，既體現(xiàn)了行業(yè)對靈巧手精準(zhǔn)化、輕量化、高效化的核心需求，也為未來靈巧手在工業(yè)抓取、醫(yī)療康復(fù)、服務(wù)機(jī)器人等多場景的落地奠定了核心動力基礎(chǔ)，推動靈巧手向更貼近人手的靈活度與操作精度持續(xù)突破。

參考來源：

各企業(yè)官網(wǎng)

國海證券《人形機(jī)器人專題報告6：人形本體&靈巧手的電機(jī)進(jìn)化“勢“》