什么是机器人关节电机?如何选择最佳机器人旋转关节电机?

2026/04/14

什么是机器人关节电机?


机器人关节电机,也称为关节电机,负责驱动和控制机器人的各个关节和部件的运动。它大致可分为两种:


(1) 旋转执行器


由无框力矩电机、减速器、扭矩传感器、编码器和轴承组成。






(2) 直线执行器


由无框力矩电机、滚柱丝杠、扭矩传感器、编码器和轴承组成。

机器人线性执行器

两者的关键区别在于传动机构:


旋转执行器采用减速器

直线执行器采用滚柱丝杠


机器人旋转关节电机的分类



机器人旋转关节电机的两种类型


在核心关节传动方案中,行星和谐波执行器各有优势。根据应用需求选择合适的类型,对于实现性能与成本的最佳平衡至关重要。



行星关节电机

谐波关节电机

核心优势

高刚性、高承载、抗冲击、高效率

超高精度(近乎零背隙)、轻量化、紧凑、高减速比


传动结构

刚性齿轮啮合

柔性花键变形啮合


传动精度

1–25角分

≤60角秒


承载能力

非常强,径向/轴向承载能力出色,抗冲击性强

相对较低,柔性花键对冲击和过载较敏感


效率

高(80%–98%)

中等(40%–70%)

尺寸/重量

在相同扭矩下更大更重

在相同扭矩下更小更轻


减速比

低(3–10),需多级传动

高(30–160),单级传动

寿命

长(>10,000小时),耐磨性好 较短

柔性齿圈疲劳(数千至约10,000小时)

成本

较低(成熟,性价比高)

较高(材料和制造工艺复杂)


行星减速器机器人关节旋转执行器的特点

行星关节电机基于刚性齿轮传动,适用于重载应用,可靠性强。


径向和轴向承载能力出色,耐频繁冲击和振动

传动效率高,磨损低,适合长期连续运行

技术成熟,批量生产成本可控


典型应用:

人形和四足机器人下肢及躯干、外骨骼、AGV驱动、重型机械臂、重载云台及其他高负载、抗冲击场景


机器人旋转执行器


谐波减速器机器人关节旋转执行器的特点

谐波关节模组依赖柔性传动技术,具有高精度和紧凑设计。


近乎零背隙,实现高精度定位(微米级精度)

在相同扭矩下体积更小、重量更轻,提升系统集成度

传动平稳、噪音低,适合安静环境


典型应用:

协作机器人、人形机器人上肢和腕部、精密装配、3C检测、医疗设备以及轻量化人机交互关节


鸿磐机器人关节旋转执行器类型

下表提供了鸿磐机器人关节旋转执行器的基本选型指南:


产品

型号

通信协议

制动器

扭矩传感器

STO

谐波关节电机

HPJM系列

CAN(私有)

CANopen

Ethercat

CANFD(私有)

所有型号可选

外置(定制)

否

TCHL系列

CAN(私有)

CANFD(私有)

Ethercat

所有型号可选

内置(标准)

否

HTS系列

CANopen

Ethercat

所有型号可选

否

否

HAG系列

CANopen

Ethercat

所有型号可选

内置(标准)

除11号尺寸外均可提供

行星关节电机

JRM系列

CAN(私有)


Ethercat

否

否

否



联系我们,获取更多关于鸿磐机器人关节旋转执行器的信息。


李亮

关于作者

Theodore Li 担任鸿磐的技术总监,负责复制产品的研发战略、指导团队选拔,并管理售前和售后运营。

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