仿生机器人是高端装备制造的驱动引擎，帮助人类从制造智能迈向理解智能。它们需要高精度关节模组、智能感知设备以及高性能控制芯片和算法协同工作。典型的仿生人形机器人具有10–40个自由度。模块化谐波关节模组可简化系统集成、提高可靠性并增强可维护性。

什么是仿生人形机器人

仿生人形机器人模仿人类的形态或行为，以替代人类执行危险或重复性的任务。它们可以完成搬运、装配及其他高精度工业操作，也能够在家庭环境中提供服务——跳舞、开门、递送物品等——为日常生活带来便利与帮助。

为什么关节模组对仿生人形机器人尤为重要

随着人形机器人不断演进并适应日益多样化的环境，它们必须同时实现高精度控制并应对高负载工况。机器人的运动能力——如行走、奔跑或搬运重物——完全依赖于分布在其全身的电机模组。这些模组并不仅仅是简单的电机；它们是高度集成的动力执行单元，融合了多种功能，以实现精准而强劲的驱动。

仿生人形机器人对关节模组的要求

仿生机器人经常执行手部抓取、步态平衡和姿态控制等精细操作。它们必须像生物体一样灵活、协调且安全地运动。因此，其关节模组必须具备高扭矩密度、紧凑尺寸和轻量化设计，能够在尽可能小的空间和质量下输出高扭矩和高功率。

什么是关节模组

关节模组是一种完全集成的单元，将电机、减速机和传感器预先封装为一个经过测试和校准的模组。其内部组件经过最佳匹配，可避免用户安装时可能出现的错位和装配误差等问题。这种设计大大简化了研发与制造。仿生机器人制造商可直接采购并使用谐波关节模组，从而显著缩短开发周期并降低生产复杂度。

谐波减速机与无框力矩电机的作用

谐波减速机

由于采用多齿啮合设计（接触面积大），谐波减速机能够承受高扭矩负载。其结构还具有出色的扭转刚性——这意味着在负载下变形极小、系统响应快、定位准确且抗振性强。

这使机器人能够执行重载搬运或精密加工任务，而不会出现明显的抖动或位置偏移。

无框力矩电机

无框力矩电机的核心理念是直驱和高集成。
通过去除外壳、轴承和输出轴等传统部件，它仅提供转子和定子，从而能够直接集成到机械结构中。

其紧凑尺寸、高扭矩密度和高刚性使其非常适用于关节模组——在节省空间和重量的同时，还能实现更纤薄的设计和更小的关节。

我们的新一代谐波关节模组

基于无框力矩电机与谐波减速机的组合，我司开发了新一代谐波关节模组，广泛应用于人形机器人执行器。

特点

• 极高的功率和扭矩密度

• 高定位精度和高刚性

• 紧凑轻量的结构

• 更高的效率和更低的能量损耗

如需了解更多有关谐波关节模组的见解，请参阅鸿磐新闻文章：

为什么关节模组被称为机器人的“动力心脏”