在机器人关节电机的应用中，面临着如何提升功率密度、控制温升、满足高电磁设计要求以及降低成本等一系列难题。本文将介绍步科最新推出的第三代无框力矩电机FMC系列产品，这款产品针对上述问题，在设计和制造工艺上进行了进一步的优化，以满足当前机器人行业的需求。作为机器人的硬件构成之一，关节电机性能是各家企业追求的重点方向。

市场应用中的“痛点”包括：

关节电机转矩密度：近年来，市场对关节电机会逐渐发展向扭矩不变、尺寸更小的方向，因此需要不断提高功率密度。

电机温升：基于较小尺寸，达到高功率密度外，还要考虑到热稳态后的温升，因为关节系统布置紧凑，有减速机关编码器等元件，因此温升会带来影响。

额定和最高转速：有些场景下有提速需求，但理论上固定转矩需求时，在额定速度附近损失转矩，这意味着更高的电磁设计要求。

成本要求：新一代国产机器人崛起之秀即把成本做到了更落地水平，而关键零部件如电机会受到关注。

步科第三代无框力矩电機——FMC系列

2016年步科首次推出了第一代无框力矩電機，以媲美美国某品牌性能后，就未曾停止技术探索。接着公司突破了设计和工艺极限，创造了国内市场上的多槽分瓣式结构，从而提高了槽满率，降低了温升，并随后推出了第二代无框力矩電機——这种基于18槽灌封工艺属于首创。2022年，由于更多用户“痛点”，步科推出了第三代无框力矩電機——FMC系列。

经过多年的积淀，步科以高品质、高性能产品形象深入用户之心。在定义每个细分市场产品时，将品牌定位牢记于心，与同业产品相比，其亮点如下：

(1) 专精特新

• 专业化: 通过深入优化电子方案获得更高转矩密度;

• 精细化: 目前有52mm - 132mm十种框架尺寸, 覆盖3 - 25kg负载需求, 同样转矩下, 尺寸更小, 温升更低;

• 特色化: 首创无框灌封工艺, 轻量化设计, 更薄机械体, 运动速度快且平稳;

• 新颖化: 与市场主流谐波减速机构匹配 , 更大中空内径适应多样穿线需求;

(2) 科技赋能

• 搭载可集成24bit绝对值中空编码器或霍尔传感器使运行更加平稳;

• 定子激光标识保证追溯性;

• 提供定制解决方案可提供无壳/有壳方案;

• 数字制造持续稳定的生产全球分销国内设办事处提供支持与服务;

采用無框電機具有以下應用優勢：

工程師不再受限於選擇傳統同步電機來建立運動控制軸；

创新性地將無框電機集成到機械本身結構里，不僅實現了空间壓縮同時也降低整體系統惯量從而減少加減速所需轉 矡變低，使得控制更加平滑與系統帶寬增加。

然而，无框力矩电子并不仅局限于协作型机械手臂应用场景，可以说只要是机械手臂工业单元，都可以考虑使用，无论是關節動力單元/四足執行者/轮毂/手术机械手臂等常見單元都可以匹配無框電子。在性能優越的情況下，因為設計成本控 制及量產成本摊薄帶來成本下降，其在工業領域應用的前景非常良好。