随着人形机器人产业加速发展，越来越多传统电机企业希望将自身在工业电机领域以及汽车电机的积累迁移到这一新兴领域。然而，一个关键的认知差异须厘清：人形机器人并非“缩小版的工业机器人”或“四轮汽车的变体”，其对核心执行器的电机需求有着极高要求。其中，空心杯电机作为人形机器人灵巧运动的关键，其内部的“有刷”与“无刷”之分，更是决定人形机器人性能天花板。

什么是空心杯电机？

与传统工业机器人追求大功率、高负载有所不同；人形机器人模仿人类，其手指、手腕、颈部、乃至面部表情都需要实现精细、轻巧且快速的反应。这就要求驱动它们灵活的电机须具备高功率密度、高响应速度、运行平稳、高效率等。

而空心杯电机，因其转子采用无铁芯的“空心杯”设计，彻底消除传统铁芯电机的铁损，完美契合以上所有要求，成为了人形机器人灵巧关节（特别是手部和小臂）的不二之选。

空心杯电机的“有刷”与“无刷”

这是很多初入此领域的企业容易混淆的概念。空心杯指一种结构，而有刷/无刷指的是换向技术，两者不同维度的分类。

※直流有刷空心杯电机

工作原理：通过碳刷与换向器的物理接触来实现电流方向的切换，从而驱动转子持续旋转；

优点：控制简单，成本相对较低，无需复杂的驱动电路；

缺点：碳刷存在一定的物理磨损，寿命有限，可能产生电火花（不适用于高防爆要求场景），运行时有一定噪音，摩擦也会降低效率；

适用场景：对于成本敏感、寿命要求不极端的消费级或特定工业场景；

※直流无刷空心杯电机

工作原理：通过电子换向（由控制器根据转子位置信号来调整电流相位），取消了物理碳刷和换向器；

优点：更长寿命、更高效率、更高转速与响应、运行更安静、更可靠；

缺点：需要配套的控制器和更复杂的驱动算法，成本相对较高；

适用场景：高端人形机器人、航空航天、精密医疗设备等对性能、可靠性和寿命有极致要求的领域；

对于旨在实现商业化、追求高可靠性和拟人化体验的人形机器人而言，无刷空心杯电机无疑是当前技术下的主流和未来方向。它能为人形机器人带来更长的使用寿命、更敏捷的动作和更低故障率。

认知的清晰是第一步，而将顶尖的电机技术转化为稳定、高效的产品，则依赖于同样顶尖且适配的电机自动化装配解决方案。作为电机智能装备解决方案提供商，合利士长期专注于非标定制化电机自动化装配线的研发与集成，产品设备广泛应用于新能源汽车、汽车零部件、家电、人形机器人整机装配、低空飞行器等领域。不仅熟悉传统有刷、无刷电机的装配工艺逻辑，也深度参与包括人形机器人关节驱动单元的工艺装配。

面对人形机器人对高一致性、高可靠性和柔性制造的需求，合利士基于多年非标电机自动化装配经验，可为客户产品工艺定制流程装配方案，如您有电机装配或人形机器人电机以及整机装配欢迎把产品需求告知我们，我们将进行详细评估制定可落地的智能制造解决方案，助力企业实现样机验证到批量交付的跨越。