在设计机器人机械臂时，选择合适的机器人关节模组是最重要的决策之一。正确的选择并非仅由有效载荷或额定扭矩决定。连杆质量、重心、转动惯量、加速度、关节重量、扭矩密度、安装空间和工作周期都会影响最终的关节需求。尺寸过大的关节可能会增加机器人的质量和惯量，而尺寸过小的关节则可能限制运动性能和可靠性。本指南介绍了一种实用的工程方法，用于选择机器人关节模组，帮助机器人机械臂设计人员在确定关节架构之前评估扭矩、重量、尺寸、动态性能和系统集成。

人形机器人不再仅由传统机器人制造商推动。汽车企业、AI企业、物流服务商、消费电子制造商和先进技术企业正日益进入人形机器人市场。然而，只有当数字智能能够转化为可靠的物理运动时，人工智能才能创造真正的价值。这使得人形机器人关节执行器成为连接AI、运动控制与机器人实体的关键接口。本文探讨了随着人形机器人从原型开发迈向大规模商业化，谐波减速器执行器、高扭矩密度、低背隙、集成反馈和可扩展关节架构为何变得愈发重要。

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。

人形机器人、协作机器人、轻量化机械臂、医疗机器人、移动操作机器人和专用机器人系统的发展，正在为机器人关节设计带来新的挑战。工程师必须在同一关节内平衡扭矩、重量、刚度、精度、传感、线缆布线、控制、安全性以及有限的安装空间。传统的电机与减速器组合或许能够满足单项规格要求，但在集成至完整机器人时仍可能面临困难。本文探讨了10项常见的机器人关节模组挑战，以及可帮助开发人员打造更轻、更紧凑、更精确且更具应用针对性的机器人系统的工程解决方案。从扭矩密度和集成式传感，到空心轴线缆布线、灵活安装及控制集成，重点在于关节架构如何更好地匹配机器人的实际需求。