无框力矩电机:人形机器人的关键 “心脏”
在科技飞速发展的当下,人形机器人不再是科幻电影里的专属,正逐步走进我们的现实生活。从工业生产中的物料搬运,到家庭服务里的陪伴照顾,再到医疗领域的辅助治疗,人形机器人的应用前景无比广阔。据花旗全球洞察分析师预测,到 2050 年,人形机器人的市场规模有望达到 7 万亿美元 ,这一数据足以彰显其巨大的发展潜力。
而在人形机器人的众多核心部件中,无框力矩电机堪称关键的 “心脏” 所在。它就如同人类心脏为身体各部位输送血液一般,为机器人的各个关节提供动力,直接决定了机器人动作的精准度、灵活性和稳定性。可以说,无框力矩电机性能的优劣,很大程度上影响着人形机器人整体性能的高低。
无框力矩电机 “玩家” 大盘点
在人形机器人这片充满无限可能的 “战场” 上,无框力矩电机的研发与制造吸引了众多企业的目光,各路 “玩家” 纷纷大展身手,在技术创新、产品优化等方面各显神通,为推动人形机器人产业发展注入强大动力。
行业先驱:步科股份
步科股份堪称无框力矩电机领域的行业先驱。早在 2016 年,它就推出了首代无框力矩电机,打响了在这一领域的 “第一枪” 。此后,步科股份并未停下探索的脚步,持续深耕研发,不断进行产品迭代。在第二代产品中,它创新性地采用多槽分瓣式结构,大大提高了槽满率,有效降低了电机温升,解决了行业内的一大难题。2022 年,第三代无框力矩电机 FMC 系列震撼登场,进一步优化电磁方案,转矩密度再上一个台阶 。目前,步科股份的无框力矩电机拥有从 52mm - 132mm 共 10 种框架尺寸,能够满足 3 - 25kg 的负载需求,在相同转矩的情况下,尺寸更小,温升更低,性能十分出色。值得一提的是,步科股份还是特斯拉人形机器人的供应商,凭借过硬的技术和产品质量,在全球顶尖的机器人项目中占据了一席之地,这无疑是对其技术实力和行业地位的高度认可。
技术实力派:禾川科技
禾川科技在人形机器人研发领域成绩斐然,是不折不扣的技术实力派。它成功展出了通用型人形机器人 “YOLO 游龙 01”,这款机器人的自制率高达 90%,充分彰显了禾川科技强大的技术实力和自主研发能力。在 “YOLO 游龙 01” 中,空心杯电机、无框力矩电机等核心部件均由禾川科技自主研制 。其无框力矩电机性能卓越,在机器人的关节驱动中发挥着关键作用,能够精准控制机器人的动作,使其更加灵活、稳定。禾川科技的灵巧手技术也十分出众,采用了 Hu-ECU 系列空心杯电机,布局多种规格的无刷电机,搭载高精度磁性编码器和微型集成驱动器,可实现手指关节的高精度动作控制,在抓握力、灵活性和寿命方面表现出色,已获得小米、字节跳动等头部企业的批量采购,交付金额达千万元以上 。不仅如此,禾川科技还与华为签署了人形机器人合作备忘录,其技术被整合到华为具身智能生态中,进一步拓展了市场空间和应用场景。
低调潜行的江苏雷利
江苏雷利在人形机器人领域虽然行事较为低调,但却在默默地进行着全面的产品储备,堪称低调潜行的 “实力派”。它在人形机器人领域储备了空心杯减速电机、线性传动组件、无框力矩电机等一系列产品,构建了较为完善的产品体系 。目前,这些产品正在多家机器人厂商进行送样和客户验证,尽管具体的合作细节尚未完全公开,但从其积极的动作可以看出,江苏雷利在人形机器人领域有着强烈的发展意愿和坚定的布局决心。一旦产品通过验证并实现量产,凭借其丰富的产品种类和优质的产品性能,有望在人形机器人市场中占据一席之地,为行业发展带来新的活力。
后来居上者:雷赛智能
雷赛智能在 2023 年底成功研发出一系列核心产品,包括高密度无框力矩电机、CD 伺服驱动器、中空编码器、空心杯电机及配套的微型伺服系统等,展现出强大的研发实力,成为人形机器人领域的 “后起之秀” 。这些研发成果对雷赛智能进入人形机器人市场意义重大,为其在该领域的发展奠定了坚实的基础。自推出相关产品后,经过多家行业客户的严格测试,得到了充分验证,下游客户覆盖人形机器人、协作机器人、医疗、关节模组和通用自动化等多个领域 。目前,雷赛智能的无框力矩电机已经取得若干规模商业订单,累计供货超万台,市场表现十分亮眼,在竞争激烈的人形机器人市场中迅速崭露头角,发展势头十分强劲。
专注细分领域的鼎智科技
鼎智科技以微特电机为核心,专注于细分领域,在无框电机方面有着独特的优势。其无框电机的齿槽转矩比同行业降低 15%,这意味着电机运行时的转矩波动更小,能够实现更平稳、更精确的运动控制 。同时,力矩和输出功率比同行业提升 20%,在相同的体积和能耗下,能够输出更大的力矩和功率,大大提高了机器人的工作效率和性能表现 。此外,鼎智科技在滚珠丝杆、关节电机模组等方面也有出色的成果,入选 LeadeRobot2024 年度人形机器人 “最具投资价值榜单”,并被授予 “人形机器人卓越供应商” 荣誉,充分体现了其在人形机器人领域的竞争力和市场认可度。竞争格局下的行业趋势
在无框力矩电机市场中,各公司之间的竞争态势呈现出多元化的特点。国际上,Kollmorgen、TQ Robodrive 等企业凭借先进的磁路设计和制造工艺,长期占据技术领先地位 。而国内企业如步科股份、禾川科技、江苏雷利、雷赛智能、鼎智科技等,也在不断加大研发投入,通过技术创新、产品优化等方式,逐步缩小与国际企业的差距,在市场中占据了一席之地,国产化率也达到了较高水平。
从技术创新方向来看,提升性能和降低成本是行业发展的两大关键主题。在性能提升方面,各企业致力于提高电机的转矩密度、降低齿槽转矩、提升效率和稳定性等。例如,步科股份通过不断优化电磁方案和结构设计,使其无框力矩电机的转矩密度不断提高,温升降低;鼎智科技则成功降低了齿槽转矩,提高了力矩和输出功率,有效提升了电机的整体性能 。在成本控制上,企业通过优化生产工艺、提高生产效率、规模化生产以及寻找更具性价比的原材料等方式,努力降低产品成本,以提高市场竞争力,让无框力矩电机在更多应用场景中实现成本效益的最大化。
展望未来,随着人形机器人市场的快速发展,无框力矩电机作为其关键核心部件,市场需求将迎来爆发式增长。预计在未来几年,全球无框力矩电机市场规模将以较高的年均复合增长率持续扩张,到 2030 年,市场规模有望达到 224 亿元,其中人形机器人市场规模可达 163 亿元 。在技术发展上,无框力矩电机将朝着更高精度、更高响应速度、智能化和自动化的方向不断迈进。同时,随着应用领域的不断拓展,无框力矩电机的多样化和定制化需求也将日益凸显,企业需要不断创新,以满足市场的多元化需求,在激烈的市场竞争中脱颖而出,推动人形机器人产业迈向新的高度。
写在最后
无框力矩电机作为人形机器人的关键 “心脏”,在众多企业的角逐与创新中,正不断推动着人形机器人产业向前发展。从行业先驱步科股份,到技术实力派禾川科技,再到低调潜行的江苏雷利、后来居上的雷赛智能以及专注细分领域的鼎智科技,它们在技术研发、产品创新等方面各显神通,不仅提升了自身在市场中的竞争力,也为整个人形机器人产业的发展注入了强大动力。
在全球竞争格局下,国内企业正努力缩小与国际企业的差距,在提升性能、降低成本等技术创新方向上不断探索。未来,随着人形机器人市场需求的爆发式增长,无框力矩电机市场前景广阔,技术也将朝着更高精度、智能化等方向持续进步。让我们共同期待无框力矩电机在人形机器人领域创造更多的可能,也欢迎大家在评论区分享你对人形机器人和无框力矩电机的看法,一起关注这个充满无限潜力的行业动态!