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　　1 權衡：轉矩密度 VS 尺寸

　　如何在不增加機器人電機尺寸的情況下增加轉矩?這是我們在計算機器人關節(jié)的轉矩要求時，需要權衡的一個點。

　　在用于機器人關節(jié)的無框電機中，轉矩隨電機長度的增加或直徑的平方增加而增加。為了獲得移動和承受大負載所需的轉矩，最常用的方法是使用直徑較大的機器人電機，而不是較長的電機，因為較長的電機會增加關節(jié)尺寸，難以集成到設計中。

　　但電機直徑過大也會造成一定限制。速度和轉矩額定值與諧波減速機是配合使用的，諧波減速機又稱應變波減速機，通常用于保持機器人關節(jié)緊湊和消除齒隙。但這些減速機傳動系統只是在現有設計的有限范圍內發(fā)揮作用。直徑過大的電機是否能夠在尺寸、重量和性能方面都經過優(yōu)化的機器人關節(jié)上工作?另外，開發(fā)周期更長、成本更高，也會導致性能上的妥協。

　　2 權衡：速度 VS 轉矩

　　諧波減速機系統除了結構緊湊、齒隙小外，其固有的傳動比也相對較高，減速比通常在30:1到320:1不等。諧波減速機系統的高傳動比有利于高慣性負載的平穩(wěn)加速/ 減速，和精確定位，但犧牲了速度。

　　工業(yè)流程的速度是一個明顯的優(yōu)勢，所以機器人工程師致力于提高移動負載的精確性和快速性。在配有諧波減速機的機器人關節(jié)中，這意味著需使用能夠提供高輸入速度(大約4, 000rpm 或更高) 的電機。問題在于，大多數無框電機在接近額定轉速范圍的上限時，會迅速損失轉矩。

　　3 權衡：溫度 VS 性能

　　機器人電機需要足夠的轉矩和速度。我們可以將這些因素定義為電機的整體運動控制性能。而這種性能取決于電機的電磁效率。電機會通過繞組散熱的形式損失一部分電磁能。在給定電流下，高效率電機性能更強、工作溫度更低，低效率電機則相反。

　　高轉矩和高速度要求電機消耗更高的電流，從而導致溫度升高。大多數機器人電機的最高額定繞組溫度為125o C 到155 o C(環(huán)境溫度+溫升)。在協作機器人應用中，這樣的高溫可能會對人體造成傷害，因此通常會對這類電機進行降額。

　　同時，當繞組溫度遠低于125 oC，但仍然相對較高時，會對減速機和其他部件產生一定的危害。當線圈溫度上升至85 oC 以上時，潤滑脂潤滑性能會變差，導致減速機提前發(fā)生磨損并可能無法維持位置公差。高溫還可能導致電子元件失靈甚至燒毀。每個部件都是相互聯系的，一個部件因高溫而失靈，機器人也會隨之故障。

　　然而，尺寸、轉矩或速度三者之間的“犧牲”與“妥協”真的在所難免嗎?

　　4 TBM2G：對妥協說“不”

　　科爾摩根對于滿足不同應用場景機器人的性能優(yōu)化需求的腳步從未停止。經過多年研究，科爾摩根專為機器人應用打造了新一代無框力矩電機——TBM2G隆重推出， 幫助用戶對妥協說不!

　　TBM2G專為解決機器人特有的設計挑戰(zhàn)、性能要求和可擴展性要求而進行了針對性設計，力求消除所有權衡取舍，幫助您構建更緊湊、更精確和更強大的機器人。

　　TBM2G無框力矩電機的性能特點包括：

　　? 采用標準尺寸，優(yōu)化后可與常用諧波減速機配對， 無需昂貴的定制成本，同時盡量對整體關節(jié)尺寸進行優(yōu)化;

　　? 電機的電磁封裝經過優(yōu)化，長度更短、重量更輕， 可以滿足3～15公斤級協作機器人的速度和轉矩要求;

　　? 電機軸向長度短、外徑小且通孔尺寸大，簡化了下一代機器人的復雜設計;

　　? 先進的材料和創(chuàng)新的繞組工藝可以在廣泛的速度和負載要求下，提供一致的性能;

　　? 可選集成霍爾傳感器，能夠提供換相反饋而不增加電機總長度;

　　? 多標準的熱敏傳感器選項，能夠與機器人市場上最流行的驅動器協同工作;

　　? 經過專門設計，可在線圈溫度不超過85oC 的情況下，提供卓越的性能，確保潤滑脂、電子元件和其他機器人關節(jié)部件達到最大壽命。

新一代無框力矩電機——TBM2G

　　TBM2G 專為解決機器人特有的設計挑戰(zhàn)、性能要求和可擴展性要求而進行了針對性設計

　　5 消除更多妥協選項

　　從理論上來說，解決前文的三個權衡點僅需要用戶的一次讓步：為定制電機或減速機系統設計的開發(fā)、原型設計和生產付費。然而，TBM2 G可以讓用戶無需做任何讓步。

　　科爾摩根TBM2G無框力矩電機是歷經數年潛心研發(fā)和測試，并吸取全球客戶反饋后推出的新一代力矩電機， 能以更高水平的性能、可擴展性和設計靈活性助力用戶應對最苛刻的設計挑戰(zhàn)。現在，用戶可以在最緊湊、最輕巧的電磁組件中，以高水平轉矩性能將機器和機器人創(chuàng)新理念變?yōu)楝F實。TBM2G——為機器人匠心打造，助力用戶自信開拓市場。