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　　為了抓住這一應用機遇，眾多企業先后投入到人形機器 人的研發設計中。人形機器人的作用在于其能像人類一樣平穩、 精確和靈活地行動， 甚至需要比人類更強、更快、更好。科爾 摩根認為電機和執行器的設計應針對機器人的需要， 而不是借 鑒無人機或其他非機器人應用的運動控制要求。因此需要通過 三個步驟來實現出色的人形機器人的設計和開發。

　　STEP 01

　　第一步：理清關鍵應用挑戰

　　人形機器人的實際應用中除了需要提舉不同重量的動態 負載的同時， 還需支撐并移動自身的重量。為了使人形機器人

　　能自由移動，操控環境， 執行類似人類執行的復雜任務， 其需 要進行多軸設計。

　　一臺人形機器人往往會包含 30-40 個軸或更多。然而， 每個軸都會增加機器人的重量和體積， 同時消耗能量，從而對 機器人的使用壽命造成不利影響。因此， 要設計新一代成功的 人形機器人，需要：

　　1、盡量減小尺寸和重量以降低功耗，延長電池壽命

　　2、盡量提高轉矩密度， 使機器人在承受自身重量的同時， 仍能操縱巨大的外部動態負載

　　這兩個要求密切相關，必須在同一臺電機上同時得到解決。

　　STEP 02

　　第二步：解析電機應用要求

　　人形機器人的關節不能像協作機器人那樣在相對狹窄的 速度范圍內工作。在不可預知的環境中航行和工作時， 每個人 形機器人關節都必須能夠在平衡、精確和有力的連續運動中非 常快速地執行雙向加速。因此電機的尺寸、重量和轉矩是人形 機器人關節的關鍵規格。

　　高性能低重量

　　鑒于這些要求，在選擇電機時，傳統的電機性能衡量指 標 ( 如連續轉矩和額定轉速 ) 作用并不大。相反，相關基準應 以電機常數 Km 為依據。在比較類似尺寸的電機時，Km 基本 上是衡量電機效率的一個指標， 可為選擇能提供所需性能的最 輕電機提供有用數據。高效電機可在運行時將溫升降至最低， 這有助于確保電機和熱敏元件在機器人關節的狹小空間內發 揮可靠性能。

　　大功率小尺寸

　　要在輕型緊湊的機器人關節中優化轉矩，另一種方法是 使用符合 D2L 規則的電機。通過 D2L 規則，只需增加電機直徑， 就能制造出更大功率的關節， 同時將最重要的關節寬度保持在 盡可能小的范圍內。

　　STEP 03

　　第三步：選擇合適的產品方案

　　了解了人形機器人設計的挑戰與電機需求，電機的選擇 就變得簡單明了：專門針對機器人的尺寸、重量和性能要求設 計的伺服電機， 有助于工程設計團隊設計和制造出功能更強、 更暢銷的人形機器人。科爾摩根的 TBM2G 系列無框伺服電機 就是為人形機器人量身定制的電機的典型代表。

　　靈活適配

　　TBM2G 電機有七種框架尺寸可供選擇，每種尺寸都可圍 繞三種不同的磁鋼長度進行優化。與通常只有三到五種框架尺 寸的同類電機相比，這是一個巨大的優勢。憑借如此多的選擇， 用戶可根據機器人的預期用途來指定 TBM2G 電機，以在每臺 機器人的每個關節上實現尺寸 / 重量和轉矩的理想平衡。

　　輕盈緊湊

　　當人形機器人有多個關節時，每個關節的重量和尺寸節 省可以使機器人整體更輕， 從而降低支撐和移動自身重量所需

　　的能量。結構緊湊、重量輕、尺寸合適的 TBM2G 電機是實現這一工程目標的理想選擇。同時，TBM2G 采用了先進的材料，并且可 以選擇多種繞組，以幫助工程師實現優化的機電一體化解決方案，滿足人形機器人關節對速度和轉矩的要求。

　　TBM2G 電機在人形機器人應用中具有如下優勢：

　　兼具小尺寸大持續轉矩，并可以一致的轉矩實現快速加速

　　可靠的響應度和精確度，在低壓供電應用中可實現超高效率

　　低溫升，延長關節部件壽命 ; 大內徑通孔，優化關節內部布局

　　簡單三步，快速完成人形機器人的應用分析與方案設計，即刻與科爾摩根攜手打造人形機器人的未來。