隨著人工智能與機器人技術的深度融合,具身智能機器人作為“感知-決策-行動”閉環(huán)的智能載體,正成為全球科技競爭的核心賽道。
在這一賽道中,關節(jié)模組作為運動控制的核心,其性能直接決定了機器人的靈活性、精準度與可靠性,而關節(jié)模組的關鍵部件正是無框力矩電機。
作為機器人運動控制核心零部件供應商,步科旗下的第三代FMC無框力矩電機已廣泛應用于具身智能機器人關節(jié)。
為響應客戶對核心關節(jié)部件的更多需求,步科于7月2日又重磅推出了第四代FMK系列無框力矩電機以及適配的RD系列中空驅動器,可用于具身智能產(chǎn)品的腰、肩、肘、腕等關節(jié)。
第四代FMK系列無框力矩電機
性能更優(yōu)、質(zhì)量更輕、響應速度更快
究竟何為具身智能?
從物理形態(tài)的角度來看,不少業(yè)界專家認為,具身智能可以“七十二變”,與不同的硬件本體結合,化身為多個物理實體。而這個硬件可以是機器手臂、四足機器人、六足機器人、輪式機器人、人形機器人等等。
以人形機器人為例,關節(jié)執(zhí)行器作為其核心部件之一,是影響機器人硬件成本和運動性能的關鍵部分。按照運動類型,執(zhí)行器又可分為旋轉執(zhí)行器(Rotary Actuator)、線性執(zhí)行器(Linear Actuator)。
值得注意的是,不管是旋轉執(zhí)行器,還是線性執(zhí)行器,都離不開電機。高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,在旋轉執(zhí)行器中,無框力矩電機的成本占比達13.5%;在線性執(zhí)行器中,無框力矩電機的成本占比達為7.2%。
具體來看,旋轉執(zhí)行器可實現(xiàn)繞單軸旋轉,輸出旋轉運動,使人形機器人可以完成各種角度的旋轉動作,通常應用在需要高扭矩的關節(jié)處,例如肩關節(jié)、腰部、髖關節(jié)等。
由于人形機器人關節(jié)處的電機安裝空間狹小,且要求電機的輸出轉矩大、質(zhì)量輕、響應速度快,在常見電機類型中,無框力矩電機具有力矩大、體積小、質(zhì)量輕、低轉動慣量等優(yōu)點,因此被廣泛應用于人形機器人的旋轉執(zhí)行器中。
線性執(zhí)行器是將電機的旋轉運動轉換為直線運動輸出,具有較好的支撐性能和承重性能,主要用于高負載且運動旋轉角度較小的場景,例如膝部、肘部、腳踝等部位。由于線性執(zhí)行器需要承受較大的負載,而無框力矩電機具有扭矩大的特點,是目前線性執(zhí)行器的主流方案。
步科本次推出的第四代FMK系列無框力矩電機,在工藝設計、功率密度、齒槽轉矩、溫升控制等各項性能指標上做了進一步優(yōu)化,使得產(chǎn)品性能和可靠性表現(xiàn)更加出色,不僅能滿足旋轉執(zhí)行器的需求,同時也能滿足線性執(zhí)行器的需求。
據(jù)步科介紹,第四代FMK系列無框力矩電機采用大裂比大中空設計,以更大的轉子內(nèi)徑完美契合人形機器人機械設計中的過線、布板需求,為機器人關節(jié)布局提供了更靈活的空間。
在性能上,該系列電機通過工藝更新有效降低本體重量,提升功率密度,助力具身智能產(chǎn)品實現(xiàn)全身輕量化控制;灌膠工藝與電磁優(yōu)化帶來了卓越的溫升把控能力,確保電機長時間穩(wěn)定運行;噪音振動表現(xiàn)優(yōu)秀,則為具身智能產(chǎn)品的動作協(xié)調(diào)性提供了良好保障,全方位提升機器人的運行效能與使用體驗。
除此之外,步科的第四代FMK系列無框力矩電機在尺寸覆蓋范圍上也進行了再升級,外徑包含25/38/43/50/60/70/85/115mm,基本囊括市面上主流關節(jié)模組的尺寸規(guī)格,能廣泛適配不同場景的應用需求。
基于以上核心優(yōu)勢,第四代FMK系列無框力矩電機不僅可以用于人形機器人的柔性關節(jié),還能廣泛應用于協(xié)作機器人&雙臂機器人的J1-J6關節(jié)、四足機器人的行走關節(jié)等。
RD系列中空驅動器
更輕便、更精準、更可靠
驅動器作為無框力矩電機的核心配套部件,對其穩(wěn)定運行、性能釋放及系統(tǒng)協(xié)同具有不可替代的作用。
從基礎運行支撐來看,驅動器是無框力矩電機的“控制中樞”,為電機提供穩(wěn)定的動力輸出與精準的運行控制;從安全與可靠性保障來看,驅動器為無框力矩電機筑起了全方位的“防護屏障”;從性能優(yōu)化與功能拓展來看,驅動器能進一步挖掘無框力矩電機的潛力,并拓展系統(tǒng)的應用邊界。
在低壓驅動器方面,步科的低壓伺服經(jīng)驗一直備受業(yè)內(nèi)認可,步科2024年財報顯示,2024年其伺服系統(tǒng)銷量為41.44萬臺,同比增長11.72%。
此次,步科研發(fā)設計的RD系列中空驅動器產(chǎn)品,在沿用以往設計經(jīng)驗的同時,還在適配無框電機上下足了功夫。產(chǎn)品不僅可與同期的第四代FMK系列無框力矩電機完美適配,對FMC系列無框力矩電機也同樣兼容(需確認編碼器協(xié)議)。
作為無框力矩電機的理想搭檔,步科的RD系列中空驅動器采用輕便小巧的設計,具備高功率密度,能夠靈活滿足各類關節(jié)模組的尺寸需求,為機器人關節(jié)的緊湊化布局提供有力支持。
在功能與性能上,RD系列中空驅動器表現(xiàn)卓越,不僅支持過流、短路、IIT保護、過壓、欠壓、過溫等多種保護功能,同時支持DI使能,可通過2路DI同時有效使能驅動芯片電源,保障運行安全穩(wěn)定;通訊方式豐富,已支持RS485和EtherCAT,且預留CAN接口,適配不同場景需求;設有減速機和電機的溫度檢測接口,可實時監(jiān)測溫升情況;還支持雙編碼器與扭矩傳感器,進一步提升了驅動系統(tǒng)的精準性與可靠性。
據(jù)步科透露,第四代FMK系列無框力矩電機及搭配的RD系列中空驅動器將于2025年第三季度正式接單,助力機器人行業(yè)在具身智能的細分場合更進一步,讓具身智能走入生活的步伐更快一步。
人形機器人放量在即
更多新一代無框力矩電機在路上
追溯步科無框力矩電機的布局之路,如今已有近十年的光景。
早在2016年,步科就已開始研發(fā)設計無框電機,并推出首代無框力矩電機,在性能上可與美國外某品牌相媲美。隨后,其持續(xù)進行產(chǎn)品研發(fā)和技術迭代,推出第二代無框力矩電機,突破了設計和工藝極限創(chuàng)造了國內(nèi)市場上多槽分瓣式結構,極大提高了槽滿率,降低了溫升。
在2022年,步科又推出了第三代無框力矩電機FMC系列,產(chǎn)品通過深入優(yōu)化電磁方案,獲得更高的轉矩密度;提供52mm-132mm共10種框架尺寸,覆蓋3-25kg負載需求,且相同轉矩下尺寸更小、溫升更低;憑借首創(chuàng)的無框灌封工藝展現(xiàn)特色化,不僅機身輕薄、運動速度快且平穩(wěn),還使銅損相比市場產(chǎn)品下降20%。
再到近期最新推出的第四代FMK系列無框力矩電機,步科的每一次更新迭代,均基于對市場需求的深度洞察,以及對眾多客戶實際使用需求與應用痛點的收集分析。經(jīng)過近十年的研發(fā)創(chuàng)新,疊加客戶多年的實際應用驗證,如今步科無框力矩電機產(chǎn)品的批量一致性和可靠性均處于行業(yè)前列。
6月5日,步科在接受機構調(diào)研時透露,目前步科的無框力矩電機出貨量還主要集中在協(xié)作機器人領域,隨著人形機器人放量,其無框力矩電機出貨量會進一步增加。
在AI技術飛速進步及硬件逐步優(yōu)化的推動下,人形機器人現(xiàn)已進入量產(chǎn)前夕。無框力矩電機作為人形機器人關節(jié)中較主流的驅動零部件,隨著人形機器人逐漸放量,需求量級也較為可觀。
近兩年,步科也在圍繞人形機器人賽道積極布局,為人形機器人提供無框力矩電機及關節(jié)模組平臺部件等產(chǎn)品,已經(jīng)與國內(nèi)部分頭部人形機器人客戶建立合作,并形成批量訂單。
根據(jù)步科預判,仿生(人形/四足等)機器人是2025年具有增量預期的市場?;谠撆袛?,步科緊將跟下游市場趨勢,持續(xù)聚焦無框力矩電機產(chǎn)品的降本、減重等工作,同時加大研發(fā)投入力度,為市場放量夯實產(chǎn)品、技術基礎。
高工機器人了解到,在第四代FMK系列無框力矩電機后面,步科還將研發(fā)并推出更多滿足具身智能機器人應用的新產(chǎn)品,旨在助力客戶更順利地實現(xiàn)具身智能機器人的落地應用。
7月22-23日,由高工機器人、高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)主辦,天奇股份協(xié)辦,阿童木機器人、UQI優(yōu)奇及數(shù)十家機器人產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)支持的“2025工業(yè)具身應用峰會暨(第八屆)高工機器人集成商大會”將在江蘇·無錫·明都大酒店隆重舉行。
屆時,步科將攜包括第四代FMK系列無框力矩電機在內(nèi)的多款拳頭產(chǎn)品精彩亮相,全方位展示其在具身智能機器人核心部件領域的技術實力與創(chuàng)新成果。同時,步科還將發(fā)表精彩演講,深入分享更多助力具身智能機器人落地方面的實踐經(jīng)驗與前沿思考。
-
機器人
+關注
關注
213文章
30249瀏覽量
217782 -
力矩電機
+關注
關注
2文章
46瀏覽量
7994 -
具身智能
+關注
關注
0文章
212瀏覽量
707
原文標題:搭乘具身智能機器人快車,無框力矩電機“老兵”搶占關節(jié)驅動核心高地
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
派恩杰第四代碳化硅產(chǎn)品在AI基建的應用
Wolfspeed推出第四代高性能碳化硅MOSFET
派恩杰發(fā)布第四代SiC MOSFET系列產(chǎn)品

評論