無框電機(jī)產(chǎn)品介紹

強(qiáng)和電機(jī)U38系列是一款面向小型精密關(guān)節(jié)直驅(qū)場(chǎng)景開發(fā)的直流無刷無框力矩電機(jī)。該系列在38mm外徑的機(jī)體空間內(nèi)集成18mm中空通孔，孔徑占比達(dá)47.4%，使關(guān)節(jié)內(nèi)部的信號(hào)線纜與傳感器走線能夠貫穿電機(jī)中心。電機(jī)采用內(nèi)轉(zhuǎn)子分體式無框架構(gòu)，定子繞組與永磁轉(zhuǎn)子獨(dú)立交付，由用戶設(shè)備自身的軸承與殼體承擔(dān)支撐與封裝功能，可直接嵌入關(guān)節(jié)本體完成一體化集成。該系列額定轉(zhuǎn)矩覆蓋0.1N·m至0.35N·m，整體高度僅15.8mm至34.5mm，適用于小型人形機(jī)器人關(guān)節(jié)、靈巧手手指驅(qū)動(dòng)、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人微型執(zhí)行器以及光電轉(zhuǎn)臺(tái)精密旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等場(chǎng)景。

U3815型號(hào)電機(jī)本體重量僅63g，卻可輸出0.1N·m連續(xù)轉(zhuǎn)矩，三種型號(hào)的瞬時(shí)過載倍數(shù)均達(dá)到3倍，U3834在34.5mm的整體高度內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.35N·m連續(xù)轉(zhuǎn)矩和1.05N·m瞬時(shí)峰值轉(zhuǎn)矩，在同類小型無框電機(jī)中具備突出的轉(zhuǎn)矩密度表現(xiàn)。

核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1.18mm中空通孔，優(yōu)化小型關(guān)節(jié)走線布局

U38系列在38mm外徑內(nèi)實(shí)現(xiàn)18mm中心通孔，孔徑足以容納直徑12mm級(jí)別的信號(hào)線束、傳感器線纜或微型氣管貫穿電機(jī)中心。對(duì)于靈巧手手指關(guān)節(jié)或小型人形機(jī)器人腕部關(guān)節(jié)而言，編碼器信號(hào)線、力矩傳感器線纜可經(jīng)電機(jī)內(nèi)部通道集中走線，避免在關(guān)節(jié)外部繞行造成的彎折疲勞和運(yùn)動(dòng)干涉，同時(shí)有助于壓縮關(guān)節(jié)模組的整體軸向尺寸。

2.高轉(zhuǎn)矩密度與超輕量化

U3815型號(hào)本體重量僅63g，轉(zhuǎn)矩重量比達(dá)到1.59N·m/kg，U3822和U3834的轉(zhuǎn)矩重量比分別為2.04N·m/kg和2.24N·m/kg。這一輕量化水平對(duì)于靈巧手多指關(guān)節(jié)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)和小型人形機(jī)器人上肢關(guān)節(jié)尤為重要，直接降低了末端執(zhí)行器的慣量負(fù)擔(dān)，有助于提升運(yùn)動(dòng)控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)品質(zhì)。

3.低齒槽轉(zhuǎn)矩與平穩(wěn)低速運(yùn)行

三個(gè)型號(hào)的齒槽轉(zhuǎn)矩參考值分別為8mN·m、15mN·m和16mN·m，相對(duì)于0.1–0.35N·m的額定轉(zhuǎn)矩而言占比控制在5%–8%區(qū)間。配合7對(duì)極磁路設(shè)計(jì)與集中繞組排布，轉(zhuǎn)矩電流曲線保持良好線性度，低速運(yùn)行段轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)低，滿足靈巧手精細(xì)捏取和力控操作對(duì)平穩(wěn)性的要求。

4.直驅(qū)零背隙，力反饋真實(shí)可靠

U38系列采用直接驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，取消齒輪和諧波減速器環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)零傳動(dòng)間隙。關(guān)節(jié)力反饋信號(hào)直接來源于電機(jī)電流環(huán)，力控精度和重復(fù)定位精度相比減速器方案有本質(zhì)提升。直驅(qū)結(jié)構(gòu)同時(shí)消除了機(jī)械磨損和潤滑脂泄漏風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)終身免維護(hù)運(yùn)行。

5.分體式結(jié)構(gòu)釋放設(shè)計(jì)自由度

U38系列無外殼、無端蓋、無內(nèi)置軸承，僅以定子繞組和永磁轉(zhuǎn)子兩大部件交付。設(shè)備設(shè)計(jì)者可自主決定軸承選型、冷卻方式和安裝法蘭形式，將電機(jī)無縫嵌入關(guān)節(jié)本體。定子鐵芯高度9–27mm可選，整體高度15.8–34.5mm，為關(guān)節(jié)軸向尺寸的精確控制提供了靈活選擇。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

小型人形機(jī)器人關(guān)節(jié)

U38系列的核心應(yīng)用場(chǎng)景。0.1–0.35N·m的連續(xù)轉(zhuǎn)矩配合3倍瞬時(shí)過載能力，適用于小型人形機(jī)器人腕關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)和靈巧手手指關(guān)節(jié)的直驅(qū)方案。18mm中空通孔為關(guān)節(jié)內(nèi)部的編碼器信號(hào)線和力矩傳感器線纜提供了內(nèi)置走線通道。強(qiáng)和電機(jī)在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域超過25%，合作客戶包括北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心等機(jī)構(gòu)，U系列產(chǎn)品在人形機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)中積累了豐富的工程驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

靈巧手手指驅(qū)動(dòng)

用于多指靈巧手的指節(jié)驅(qū)動(dòng)單元，替代微型減速電機(jī)方案。直驅(qū)架構(gòu)消除了齒輪背隙對(duì)抓取力控精度的影響，低齒槽轉(zhuǎn)矩特性支持精細(xì)捏取和易碎物件夾持作業(yè)。63g的電機(jī)本體重量顯著降低了手指末端的慣量負(fù)擔(dān)，有助于提升手指運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度。

光電轉(zhuǎn)臺(tái)與精密掃描機(jī)構(gòu)

用于小型光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)、激光掃描振鏡驅(qū)動(dòng)、微型分度盤。直驅(qū)結(jié)構(gòu)消除齒輪回差，在低速掃描和精密跟蹤場(chǎng)景中提供穩(wěn)定的角速度控制。18mm通孔可容納小型滑環(huán)或旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，支持有限角度范圍內(nèi)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)信號(hào)傳輸。

外骨骼與可穿戴設(shè)備

適配手指外骨骼關(guān)節(jié)、腕部康復(fù)機(jī)器人、微型智能假肢旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。63–156g的輕量化電機(jī)本體降低了穿戴設(shè)備的負(fù)擔(dān)，18mm通孔為線纜和傳感器走線提供了內(nèi)置空間，有助于提升穿戴舒適性和運(yùn)動(dòng)自然度。

關(guān)于強(qiáng)和電機(jī)

深圳市強(qiáng)和電機(jī)有限公司（Mosrac）成立于2011年，十余年專注于直驅(qū)力矩電機(jī)的研發(fā)與制造，產(chǎn)品覆蓋無框力矩電機(jī)、DD馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)器及編碼器全鏈條。

制造能力：約10,000平方米生產(chǎn)基地，員工300余人，2025年無框力矩電機(jī)產(chǎn)量約10萬臺(tái)。

技術(shù)積累：擁有多項(xiàng)發(fā)明與軟件著作權(quán)，產(chǎn)品通過CE認(rèn)證、ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證及Reach認(rèn)證。電機(jī)灌封工藝具備防水防塵與快速散熱能力，可在40℃至+120℃寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。直驅(qū)方案實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)精度與轉(zhuǎn)矩波動(dòng)＜0.5%的行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)，在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域超25%。

產(chǎn)品序列：U系列無框電機(jī)外徑覆蓋16mm至200mm，額定轉(zhuǎn)矩從0.01N·m延伸至32N·m。U38系列定位于小型關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)區(qū)間，承接U32系列（0.073N·m）與U43系列（0.167N·m）之間的扭矩需求，與U25系列（0.025–0.075N·m）共同構(gòu)成微型至小型關(guān)節(jié)的完整直驅(qū)產(chǎn)品矩陣。