导语：在机器人关节电机的应用中，常常会遇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挑战。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。

市场应用“痛点”

在目前机器人关节电机的实际应用中，常常碰到的难题包括：

首先是关节电机转矩密度

近年来，随着技术进步和市场需求增长，对于高效能密集型设备有越来越多的期待，因此对于关节电机来说，要不断提高其转矩密度。

其次是电机温升

基于较小尺寸、高效能设计，达到很高功率密度之外，还需要考虑达到热稳态之后的电机温度。因为关节是一个布置紧凑、包含减速机构以及编码器、力传感等元件内的一个完整系统，因此温度将会带来一系列影响。

接着需要考虑转速和额定速度

由于某些特定操作环境下存在高速运行需求，对于电子设备而言，这意味着更高要求对抗热量产生的问题，如超频过载问题。

最后还有成本控制

新一代国产机械崛起之秀，一经上市，即把机械成本做到了更为经济实惠。作为关键零部件，价格备受重视，而核心零部件国产化也是必然趋势。

步科第三代无框力矩电機——FMC系列

2016年步科首发无框電機，以媲美国际品牌性能标准问世后，就未曾停止技术探索与创新之路。接着公司突破了设计与制造极限，将槽间分隔式结构进行大幅改善，从而显著提高了槽满率，并且降低了温升。这使得第二代无框力矩電機成为了国内市场上的独树一帜产品。

然而，在不断变化的地球，我们发现更多用户面临新的挑战，因此2022年，步科推出了第三代無框力矩電機 —— FMC系列，无论是在专业化、中细化还是特色化方面，都展现出不凡的一面：

(1) 专精特新：

专注于深入优化每一个细微部分，以获得更高转矩密度;

精确到位：提供52mm - 132mm十种不同尺寸选项，为3 - 25kg负载范围覆盖全方位;

特别设计：首创灌封工艺，使得轻量级更加明显，与同行相比铜损下降20%；

新颖创新：与主流谐波减速匹配，更大的中空内径满足客户多样性穿线需求。

(2) 科技赋能：

搭载24bit绝对值中空编码或霍尔传感器，让运行更加平稳可控;

采用激光标识追溯性保证;

提供定制方案，无壳/有壳双向选择;

数字生产方式保持质量稳定，同时全球分销网络提供全面支持。

选择无框電機优势

采用无框電機具有以下优势：

工程师不再受限于传统同步馬達选型限制，

创新集成，不仅实现空间压缩，也同时减少整体惯性，从而加快扭矩变动速度，更平滑操控系统带宽提升;

4 小结

然而，无框技術并不局限於协作类自动系統，可以说只要是任何動態單元都可以考虑應用無框技術以达成更紧凑集成。在性能佳同时成本控制及量产带来的经济效益，使其在動態單元領域如關節馬達/四足執行者/輪毂手術類自動系統等领域展示出巨大的潜力前景。而隨著設計與製造進一步優化，這種技術正逐渐成为整个自動產業不可或缺的一部分。