张雪峰探索机电一体化专业数据驱动的未来发展趋势
导语：在机器人关节电机的应用中，常常会碰到电机功率密度难以提升、如何控制温升、更高的电磁设计要求，以及尽可能地降低成本等一系列难题。本文主要介绍了步科新推出的第三代无框力矩电机 FMC 系列产品，其针对上述应用“痛点”，在设计和制造工艺上做了进一步的优化，满足了目前机器人行业的应用需求。
1 市场应用“痛点”
在目前机器人关节电机会遇到的难题包括：
关键是关节电机转矩密度
近年来，市场对关节电机会朝着扭矩不变、尺寸更小方向发展，因此要求能不断提高功率密度。
其次是温度升高
基于较小尺寸，达到很高功率密度之外，还要考虑到热稳态后的温度。由于空间紧凑且包含减速机构及编码器、传感器等元件，因此温度将带来影响。
然后需要考虑额定和最高转速
对于某些场景，如提速需求，不同于固定转矩情况下，在额定速度附近损失转矩，这意味着更高的电子设计要求。
最后还有成本要求
新一代国产机械设备崛起之秀即把机械成本做到了更贴合水平。作为关键零部件，成本备受关注，而核心零部件国产化是必经之路。
2 步科第三代无框力矩电机——FMC系列
2016年步科首推无框力矩电车以性能媲美国际品牌上市后，就未曾停止技术探索。接着公司突破设计与工艺极限，并创造国内市场上多槽分瓣式结构，大幅提升槽满率降低温升。随后又推出了第二代无框力矩车——18槽灌封工艺属于首创。
2022年，步科基于更多用户“痛点”，推出了第三代无框力矩车 —— FMC系列，无框力矩车。经过多年的积淀，步科以品质、高性能为产品形象深入用户心中。在定义每个细分市场之前都会牢记品牌定位，与同业相比，FMC有以下亮点：
(1) 专精特新
• 专业化：通过深入优化磁性方案获得更高转换效率;
• 精细化：提供52mm至132mm十种不同的轴距尺寸，以3至25公斤负载需求覆盖；相同转换效率下，小型巧妙，更冷静;
• 特色化：首创无框灌封工艺，将轻量设计结合薄膜构建，加快运动速度与平稳性，与主流产品相比铜损下降20%以上;
• 新颖性：与主流谐波减速机构匹配，更大内径适应客户多样穿线需求;
(2) 科技赋能
搭载可集成24位绝对值空心编码或霍尔传感器，让运行更加平滑;标识激光追溯;提供定制解决方案，可供选择有或无壳体方案;数字制造保证持续稳定的生产;全球分销网络,国内设立办事处提供支持服务.
3 选择无框力的优势
采用 无框力的优势包括：
工程师不再受限于同步马达选项建立运动控制轴;
创新的集成方式实现空间压缩同时减少整体系统惯量，从而加快或减慢所需扭角变低，使得系统带宽增加.
4 小结
然而，无论何时，无框力量都不会局限于协作机械人的使用场景，只要涉及机械人的动能单元，都可以考虑使用全新的配置来达到更好的集成效果。在性能卓越的情况下，一旦研发成本控制并量产摊薄带来的成本下降，其在机械人领域前景看好。
展望未来，将继续砥砺前行，与行业深度链接，为客户提供更多创新产品!