选择合适的机器人关节执行器已不再只是比较扭矩规格，或分别选择电机和减速箱的问题。随着人形机器人、协作机器人、工业机器人机械臂、医疗机器人、移动操作机器人以及专用机器人系统日益多样化，机器人制造商必须同时兼顾扭矩、速度、精度、刚度、重量、安装空间、反馈、通信和安全性。本文将说明工程师如何从实际应用问题出发，选择合适的谐波关节执行器或机器人关节电机，并构建与整机机械结构和控制要求相匹配的关节级解决方案。

谐波减速器广泛应用于机器人关节、CNC旋转轴、半导体设备、医疗器械和精密自动化系统。然而，实际传动效率不能仅根据减速器规格进行评估。电机选型、减速比、负载惯量、运行速度、润滑、热条件和工作循环都会影响整体系统性能。在高动态、高负载和连续运行的应用中，这一点尤为重要；在这些应用中，最大化标称谐波减速器效率并不一定能带来更高的整体能效。本文从系统级工程角度探讨影响谐波减速器效率的关键因素，并研究集成式谐波执行器如何通过电机、谐波传动、编码器和驱动系统的协同设计来优化运动性能。

对于许多机械臂而言，选择关节执行器并不只是选择可用的最高扭矩。随着机器人系统变得更轻、更长、更紧凑且日益专业化，工程师必须在严格限制执行器质量和安装空间的条件下，产生足够的输出扭矩。因此，在评估谐波关节模组时，扭矩密度正成为越来越重要的参数。从人形机器人和协作机器人，到医疗机械臂、检测机器人、航空航天机构、移动机械臂以及其他空间受限的机械臂，高扭矩密度执行器不仅会影响单个关节的性能，还可能影响整个机器人的重量、动力学特性和机械架构。本文将探讨扭矩密度为何重要、关节质量如何影响上游扭矩需求，以及工程师在为轻量化和专业化机器人应用选择谐波执行器时应考虑哪些因素。

在为机器人关节和精密运动系统选择执行器时，谐波旋转执行器的扭矩是关键参数之一。然而，仅凭额定扭矩无法判断执行器是否适用于某一应用。必须综合考虑负载惯量、加速度、输出速度、峰值扭矩、工作循环和运行条件。本文介绍如何评估谐波执行器扭矩，并针对不同的机器人和自动化应用选择合适的扭矩容量。