人形机器人之26家电机制造商盘点

机器人驱动方式可分为液压驱动、气体驱动和电机驱动三种，其中电机驱动是应用最广泛的方式，具有高精度、实时响应等优势，更适合当今人形机器人的发展趋势。

图1、机器人驱动方式比较（图源：头豹研究院）

人形机器人具备旋转关节、线性关节、感知系统（各类传感器）、整体躯干（机械臂、动力源）、灵巧手等关键部件实现对环境的感知交互、运动控制、任务执行。电机是旋转关节、线性关节和灵巧手等关键部件的核心零部件，与关节运动和动力控制密切相关，其性能直接影响机器人的灵活性与动态响应速度，让机器人能够灵活地行走、奔跑、抓取物品以及完成各种精细动作，可以说电机就是人形机器人的 “动力心脏”。

旋转关节和线性关节里最常用的是无框力矩电机。旋转关节的主要由无框力矩电机、谐波减速器、力矩传感器、位置传感器以及轴承等组成；线性关节则由无框力矩电机、行星滚柱丝杠、力矩传感器、位置传感器和轴承等组成。无框力矩电机是一种无框架式永磁电机（永磁电机属于一种直流伺服电机），只有转子、定子两个部件（没有轴、轴承、外壳或端盖等）。转子是内部部件，由带永磁体的旋转钢圆环组件构成，直接安装在机器轴上。定子是外部部件，齿轮外部环绕钢片和铜绕组，以产生紧密攀附在机器壳体内的电磁力。无框力矩电机让机器结构设计不再受制于电机壳体的束缚，利用机器的自身轴承支撑转子，将电机无缝内置于机器设计中。

图2、无框力矩电机

哪些无框力矩电机品牌能用在人形机器人上呢？

1、科尔摩根

科尔摩根是全球最早研发出无框电机的企业。科尔摩根产品品类齐全，性能远超对手，其轻重量、高扭矩的特性更符合人形机器人的需求。例如TBM2G系列无框伺服电机，使用先进的绕组和材料消除了低速性能佳、高速性能受限的限制，可在整个速度范围内提供业界领先的功率、转矩和效率。该系列电机的尺寸与常用的谐波减速机高度适配，无需进行大规模定制，可根据机器人的预期用途，为每个机器人的每个关节实现尺寸/重量和扭矩的理想平衡。

2、Aerotech

Aerotech是美国一家在精密运动控制和自动化领域具有领导地位的企业，专注于设计和制造高性能的运动控制产品。其S系列电机采用无槽定子设计和高极数转子，提供零齿槽效应，从而实现卓越的速度稳定性。叠片不含槽，消除了产生速度扰动的扭矩波动和齿槽扭矩，非常适合直接驱动应用。S系列无槽电机涵盖广泛的扭矩和封装尺寸，连续扭矩范围从0.20N·m到29.09N·m，峰值扭矩范围从0.82N·m到116.37N·m。

3、TQ-RoboDrive

TQ-RoboDrive是德国TQ集团旗下部门，专注于定制化驱动系统，技术源自德国航空航天中心（DLR），服务于机器人、医疗、航空航天等高要求领域。TQ-RoboDrive 的无框空心轴伺服电机采用了德国航空航天中心专为国际空间站开发的原创定子转子套件技术。由于其高铜填充系数和创新的定子转子设计，这些无框电机具有出色的扭矩密度、极低的损耗和高动态性能，同时还具有出色的散热性。它们可以用作降低电机速度的直接驱动器，并可以配备定制的空心轴安全制动器和绝对编码器。TQ-RoboDrive 的无框伺服电机非常适合那些在机器人、医疗、航空航天、光学和其他技术挑战性应用中探索性能极限的设计人员。

4、Maxon Motor

瑞士Maxon Motor公司成立于1961年，总部位于瑞士波昂德兹（Bonaduz），是全球领先的精密电机和驱动系统制造商。Maxon Motor的无框力矩电机具有体积紧凑、易于集成到OEM机器中的特点。采用外部转子设计，内部有足够空间用于导线布设，配备霍尔传感器，便于控制。具有多极外部转子，可实现高转矩，低齿槽转矩，高过载能力。

5、Allied Motion

美国Allied Motion公司是一家专注于精密运动控制产品和解决方案的全球供应商。公司成立于1962年，总部位于纽约州的阿默斯特（Amherst, NY）。Allied Motion的HT系列是高扭矩密度无框直驱无刷电机，提供九种框架直径，失速扭矩范围从0.008到9.2Nm（1.0到1277oz-in）。HT扭矩电机提供高达63.5mm（2.5in）的通光孔径空心轴。所有无框HT型号均标配霍尔换向开关组件。无框HT力矩电机设计用于机器应用中的直接轴集成，其中组件转子定子解决方案是比封装电机更好的选择。Allied Motion由多家电机公司合并而成，旗下包括Teknic、Allied Motion等品牌，还提供各种空心杯和直径型电机。

6、Tecnotion

荷兰Tecnotion公司是全球直驱电机技术领域的权威，其历史可追溯至1998年，当时从飞利浦集团独立出来。公司专注于直线电机和力矩电机的独立开发和生产，提供专业的电机技术，以应用到各种运动解决方案中。QTL485是高扭矩Tecnotion电机系列中最大的一款。它有一个冷却环，冷却环应与外壳一起封闭，形成冷却通道。它具有相同的高效、节省空间的电磁设计，并可满足更高的扭矩需求，内径较大，适合集成到旋转分度台和物料搬运等（现有）应用中。根据电机高度，它将提供659-907Nm的连续扭矩和1651-2202Nm的极限扭矩。

7、派克汉尼汾（Parker Hannifin）

Parker Hannifin推出TK系列无框直驱力矩电机，套件能提供低转速高扭矩，并且可以作为一个独立的转子和定子直接进行系统集成。在400VAC绕组下，扭矩可达21700Nm，额定功率为207kW，速度达2500min-1。

8、威腾斯坦（WITTENSTEIN）

威腾斯坦集团（WITTENSTEIN）是总部位于德国的高技术工业制造企业，1983年发明了世界上第一台精密行星齿轮箱。威腾斯坦无外壳的Cyber Kit系列电机是为不能靠轴驱动的伺服技术应用提供的一个解决方案，专用内置式电机由高度专业化的小型制造厂生产。

9、纳诺达克（Nanotec）

德国纳诺达克公司自1991年以来一直致力于开发和销售各种电机和控制器产品。纳诺达克的DKA系列无框电机套件为紧凑型驱动单元提供了高效解决方案。无框电机的模块化设计包含定子和转子结构，节省空间需求并实现最大限度的系统集成。通过取消联轴器及安装部件，无框电机减少材料使用与成本。其丰富的尺寸规格和高功率密度特性，可灵活适配不同需求。无框电机专为小空间应用设计，适用于机器人、医疗科技等领域，需高精度与高性能的场景。

10、步科股份

步科股份是国内无框力矩电机龙头厂商，公司的自动化设备控制核心部件主要包括工业人机界面、伺服系统、步进系统、可编程逻辑控制器、变频器等。2022年新推出的第三代无框力矩电机首创无框灌封工艺，提供型号完备的低压力矩电机解决方案，专为需求体积小、质量轻、惯量低、结构紧凑、功率高的应用场合而设计。2023年出货量约1.4万台，第三代无框电机对标国际领先产品，在高端人形机器人领域广泛应用。

11、昊志机电

昊志机电自2006年成立以来，以主轴产品为基础，逐步向转台、直线电机、机器人减速器等数控机床和工业机器人其他核心功能部件拓展。相关产品包括无框力矩电机、精密交流伺服电机、低压无刷伺服电机、防爆直流伺服电机、空心轴伺服电机等。昊志机电的无框力矩电机转矩波动小（≤1%），过载能力强（最高达6倍过载能力），能够提供3.5倍过载能力。

12、雷赛智能

雷赛智能是运动控制领域国内领军企业，公司空心杯电机、FM1高密度无框电机系列产品，可应用于协作机器人、人形机器人领域。最新发布的FM1无框电机和微型驱动器主要针对人形机器人和协作机器人的关节部分，正在进入试产试销阶段。产品针对协作和人形机器人等行业的应用场景和用户痛点进行研发设计，提供25/38/50/60/70/85/115mm等七个标准的框架尺寸，还可以根据客户需求进行电机尺寸和电气参数的优化定制。同时，转矩密度比一般同行高出15%，功率密度比一般同行高出20%，最小电机重量为50g，25mm极小尺寸。雷赛智能空心杯电机采用马鞍型全自动绕线技术、一次成型，对标全球最优空心杯电机技术水平，空心杯电机产品提供EC标准型、ECH高转速、ECT大转矩三大系列，已经成功应用于人形机器人灵巧手、协作机器人关节、AGV/AMR移动机器人等领域。

13、卧龙电驱

卧龙电驱作为工业电机领域的龙头企业，积极布局人形机器人核心零部件赛道，已成功开发高爆发关节模组、伺服驱动器、无框力矩电机等关键组部件。其中，无框力矩电机等核心产品深度依赖稀土永磁体材料，通过钕铁硼磁体产生的强磁场驱动运行。公司依托深厚的技术积累，创新采用优化磁路设计方案，并引入第三代钕铁硼高性能永磁材料，成功实现关节模组扭矩密度突破102.85Nm/kg，显著提升了产品性能与市场竞争力。

14、伟创电气

伟创电气自成立以来始终专注于电气传动和工业控制领域，是一家从事工业自动化产品研发、生产、销售于一体的高新技术企业。FT1系列无框电机采用先进的电磁方案，可以达到最大转矩密度，更小的电机体积尺寸，具有业内领先的无框直驱电机性能。同时，高质量的电机绕组结构，确保在高标准应用系统中的连续安全操作。更有多种配置方案选择，可满足大部分应用需求。可广泛应用于协作机器人、手术机器人、高精度转台、助力自行车、Delta机器人、机器人关节模组等场景。伟创电气的机器人系列产品中的空心杯电机和无框电机，均已实现小批量交付。

15、禾川科技

禾川科技成立于2011年，2022年在科创板上市，是一家专注于工业自动化产品的研发、制造、销售及应用集成的企业，产品广泛应用于光伏、3C、锂电、机器人等领域。在无框力矩电机领域，禾川科技推出了第三代Hu-MDB系列无框力矩电机，覆盖了从φ14mm到φ160mm的多种框架尺寸，可满足人形机器人全身各处关节执行器的需求。2024年，禾川科技在世界机器人大会上展出了与浙江工业大学合作研发的“游龙01”人形机器人，其中90%的部件为禾川科技自制，包括无框力矩电机等核心部件。此外，禾川科技还与华为在人形机器人领域展开合作，并与多家头部机器人企业合作，其人形机器人整机产品已获得小米、字节跳动等企业的批量采购。

16、鼎智科技/江苏雷利

鼎智科技2024年7月隆重推出了高性能无框架力矩系列产品，通过优化电磁设计，齿槽转矩比同行业降低15%，力矩和输出功率比同行业提升20%，铜损降低30%。适用于人形机器人关节等需要高精度、高转矩密度的场景。空心杯电机已经基本成熟，并处于中小批量供货阶段，自研的空心杯电机绕线设备实现了全自动批量生产，鼎智科技于2019年被江苏雷利收购，成为其控股子公司。

17、大族电机

大族电机的力矩电机，是由驱动器直接驱动，属于高定位精度、高转矩的力矩电机，通常应用于人型机器人和多种协作机器人关节直接驱动，定位精度高，响应快。空心杯电机高功率密度、高响应速度以及高自由度和高精度控制能力使得其广泛应用与人形机器各个运动关节。例如作为末端执行器以及多指关节驱动等。

18、微精电机

成都微精电机公司持续专注机器人电机、微特电机、驱动及一体化等领域的技术创新。微精电机目前主要为航空、航天、船舶、核工业、工业机器人、无人机、环保设备等提供配套微特电机和驱动器。

19、林泉电机

贵州林泉电机主要从事精密微特电机的研发和生产，在“神舟”“天宫”“天舟”“嫦娥”等任务中，都有该企业助力航天强国建设的身影。林泉电机参与了GB/T 43726-2024《无刷直流力矩电动机通用技术条件》国家标准的编制工作。

20、汇川技术

汇川技术基于对人形机器人产业链的深入分析，并依托公司在运动控制、伺服驱动、直线导轨和丝杠等关键领域的技术积累，在2024年正式切入人形机器人赛道，启动了部分核心零部件的研发工作，研发人形机器人所需要的高性能关节部件样机，包括低压高功率驱动器、无框力矩电机及模组、行星滚柱丝杠等。在内部测试中，低压高功率驱动器和无框力矩电机等样机产品展现出了卓越的性能，超出了预期目标。同时，汇川技术还初步构建了人形机器人业务的生态链，围绕人形机器人零部件产品的性能和竞争力，与部分通用人形机器人整机制造商以及工业客户建立了联系。

灵巧手里最常用的是空心杯电机。灵巧手主要由空心杯电机、微型丝杠、触觉传感器和腱绳等组成。空心杯电机是采用了空心杯绕线技术的直流有刷或者直流无刷电机，属于伺服电机的一种，适用于需要快速动作、功率较大的随动系统中，比较契合灵巧手。与传统电机的不同之处在于，空心杯电机结构为转子无铁芯，表现为无铁心损耗、低摩擦和良好的散热性等特性，实现了电机的高效率，是电池供电型设备的理想选择。哪些空心杯电机品牌能用在人形机器人上呢？

21、福尔哈贝（Faulhaber）

德国Faulhaber公司以无刷直流和步进电机著称，产品包括多种系列空心杯微型电机（如系列0603、1028等）。其技术特点为高精度自动绕线、微米级注塑转子，以及带或不带谐波减速器的整体解决方案。Faulhaber的研发方向聚焦于更高扭矩密度和集成化（集成传感器、驱动模块等）。

22、Portescap

瑞士Portescap公司专注于高性能无铁心电机，产品如Ultra EC、Athlonix系列。特点是高转速（可达10万RPM以上）和细丝绕组技术。Portescap产品常用于手持工具、医疗器械和航空航天。其研发方向包括增加扭矩、改善散热（如鼓风式散热结构），以及更高耐久性。

23、尼得科（NIDEC）

日本尼得科（Nidec）公司成立于1973年，最初以生产硬盘驱动电机起家，如今已成为全球综合电机制造领域的绝对领导者。尼得科供应各种类型的电动机，包括空心杯电机，已广泛应用于家电和汽车行业。

24、鸣志电器

鸣志电器成立于1994年，是运动控制领域的综合制造商，深耕电机领域多年，掌握了核心研发、驱动和制造技术，鸣志电器的空心杯电机采用了其具有自主专利技术的空心杯绕组，技术在全球居于前列水平，这种特殊设计能够为电机带来高转矩、高扭矩、低噪音的优势，得以实现更平稳的高低速运行、更精准的控制以及更高的效率与功率密度。其最新年报显示空心杯电机业务在机器人应用领域的增长接近200%。

25、兆威机电

兆威机电一直深耕于微型驱动系统方案，其微小传动系统获评国家制造业单项冠军产品。公司应用空心杯电机的产品推出已久较为成熟，量产能力得到验证，而且对于空心杯电机所需搭配的精密减速齿轮箱，公司在微型传动齿轮箱方面具备优势，已成功研发并量产3.4mm齿轮箱。

26、拓邦

拓邦股份是国内最早从事伺服研发的企业之一，目前在工业机器人领域已实现伺服驱动及空心杯电机的产品应用，其中空心杯无刷电机CB2060无负载转速为12000-70000r/min，额定负载转速达到9000-58000r/min，扭矩15-80mN.m。

在无框力矩电机和空心杯电机领域，我国长期以来一直依赖国外厂商。它们凭借先进的技术和丰富的经验，占据了较高的市场份额。近年来，国内电机产业发展迅速，取得了一定的成绩，但在性能方面与国外产品相比仍存在差距。不过，随着国内企业不断加大研发投入，提升技术水平，相信未来在人形机器人应用领域，国内电机企业将逐渐缩小与国外厂商的差距，实现国产化替代，在市场中占据更重要的地位。

审核编辑 黄宇