强和电机:引领联合驱动技术,助力机器人实现“高效强劲、轻量化”

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来源:

工业控制网络

发布时间:

2025-09-17

当搭载了强和电机U85系列无框力矩电机的天宫机器人在2025年全球机器人大赛中以2小时40分钟的成绩完成半程马拉松时,整个行业都意识到,一场机器人关节驱动技术的革命已然到来。这一核心部件仅重0.306千克,却能输出1.21牛·米的额定扭矩,完美诠释了“强劲而轻量化”的技术精髓。在机器人产业蓬勃发展的背景下,拥有14年技术积淀的强和电机正逐步成为推动机器人关节驱动技术进步的核心力量。
全球机器人产业正迎来爆发式增长。来自机器人研究院的数据显示,2025年全球人形机器人关节电机市场规模将突破380亿元人民币,年均复合增长率高达87%。然而,长期以来,机器人关节驱动系统一直面临一个两难困境:“力量与重量并存,灵活性与强度相悖。”传统电机要么体积庞大、限制了灵活性,要么输出不足,从而制约了其应用场景。中国《“十四五”机器人产业发展规划》明确提出,到2025年关键零部件的国产化率须超过70%。这一政策机遇为本土企业带来了技术突破的历史性契机。

正是在这一背景下,强和电机的无框架转矩电机技术取得了突破性进展。传统电机依赖于外部框架支撑结构,这不仅增加了重量,还影响了散热效率。而强和电机创新性地采用了无框架设计,将转子与定子直接结合在一起。通过将分数槽集中绕组与哈伯特阵列磁路相结合,该技术使转矩密度达到普通电机的3到5倍。这种“无框架”革命不仅使电机重量减轻了15%,而且结合液冷技术后,效率更是提升至95%以上,从根本上解决了传统驱动方案的性能瓶颈问题。
 

强和电机的技术优势体现在三个维度的协同创新中。在功率密度方面,其U系列无框电机采用第三代NdFeB磁铁(磁能积达50 MGOe),并搭配非晶合金铁芯,有效降低了铁损。这一技术使U85系列电机能够实现最高瞬时扭矩6 Nm,充分满足仿人机器人髋关节和膝关节的动力需求。凭借这一卓越性能,该机器人不仅可轻松举起50 kg重物,还能在半程马拉松全程中保持稳定输出。
在控制精度方面,强和电机集成了24位编码器与扭矩传感器,形成闭环反馈系统,可实现±0.025°的角向控制精度,同时将扭矩波动控制在1%以内。这种微米级的控制能力使优必选Walker S机器人能够完成诸如轻柔抓取鸡蛋而不使其破损等精细操作,同时也为医疗手术机器人提供了亚毫米级别的精准操控能力。在2024年推出的U系列产品中,依托于公司14年积累的运动数据库及AI算法优化,关节响应速度进一步提升至0.1毫秒,从而确保机器人在高速运动过程中保持稳定的重心控制。
 

轻量化设计同样突出了诸多亮点。强和电机采用了碳纤维材料,并结合中空结构,使U25型号的重量仅为0.024千克,却能提供0.08至0.025牛·米的额定扭矩。此外,特殊的灌封工艺不仅确保了出色的防水防尘性能,还打造了一条高效的散热通道,使电机在-20°C至80°C的宽温范围内保持稳定运行。这一设计将配备该电机的机器人电池续航时间延长了30%,彻底摆脱了传统机器人“充电两小时,工作仅半小时”的尴尬局面。
深圳强和电机有限公司成立于2011年。经过14年的技术积累与创新发展,强和电机已实现从实验室样机到大规模量产的跨越式发展。预计2024年产量将达到约5万台,而到2025年,其产能有望突破10万台。目前,公司生产的无框电机外径范围涵盖16毫米至200毫米,可广泛应用于机器人各关节部位,如肩部、肘部及腕部等。此外,公司在协作机器人领域已占据超过25%的市场份额。通过与北京仿人机器人创新中心、威鲸智能以及优艾智合等行业领军企业的深度合作,公司的技术解决方案正迅速渗透至多个应用场景,包括工业制造、医疗健康、物流配送以及仿人机器人关节等领域。
强和电机的产业化能力令人瞩目。他们已实现电机、控制器与减速器的协同测试,将传统6至8个月的开发周期大幅缩短至3个月。此外,公司已获得包括CE、ISO9001及Reach在内的多项国际认证。其27项联合申请专利涵盖了高散热轭结构和低齿槽转矩绕组拓扑等核心技术,构建了坚实的技术知识产权护城河。

随着联合驱动技术突破“强而轻”的瓶颈,机器人与人类之间的协作关系正被重新定义。强和电机的技术创新不仅体现在参数的提升上——其扭矩密度超过0.8 N·m/kg,且成本比进口方案降低30%——更重要的是,它为机器人应用开辟了全新的可能性。
强和电机的无框式扭矩产品结合了高动态响应、高扭矩密度输出以及精密编码技术,实现了扭矩密度提升50%、响应速度超过0.1毫秒的卓越性能,成功突破了机器人关节驱动的核心瓶颈。
强和电机的实践证明,机器人关节驱动技术的突破绝非简单的参数叠加,而是材料科学、控制算法与结构工程等领域的系统性创新。随着“强劲而轻量化”成为行业新标准,我们有理由相信,更加多样化、更加强大的机器人将加速走进我们的生活。强和电机采用的无框架扭矩电机布局,凭借每一个精准旋转的关节,正推动着机器人时代的加速到来。

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