人形機器人的核心零部件驅動方式:
旋轉式= 驅動器+編碼器+無框力矩電機+減速機+力傳感
直線式= 驅動器+編碼器+無框力矩電機+絲杠+力傳感器
電驅旋轉執行器的不同結構及優缺點：
TSA剛性執行器：剛性高，體積小，但是力矩透明度低，需配合力傳感器使用；
SEA串聯執行器：可提升關節柔順性和抗沖擊性，但結構復雜，精度低；
PA本體執行器（準直驅）：成本低，力矩透明度高，但是扭矩密度較低。
伺服系統 —— 重中之重，功率/扭矩密度
理想值功率密度5-8kW/kg，扭矩密度500-800N·m/kg。
如何提高執行部件的功率密度？
執行部件主要分為驅動器和電機。
驅動器從功率半導體、基板材料、電路拓撲、熱管理、軟件算法等方面；電機從定轉子拓撲結構、電磁設計、繞組設計、新型材料，散熱設計等方面提升功率密度。
人形機器人核心零部件發展方向
伺服系統——高響應性：需要能夠快速響應外部環境和內部控制命令的變化。
包括：快速電流環控制，更高采樣速率和采樣精度；提升電流環帶寬和響應特性；低慣量電機設計，降低轉矩波動。
伺服系統——高智能：需要自主適應各種復雜環境，各種外部沖擊和擾動，并可主動調整。
伺服系統——高精度：滿足機器人精細作業要求，如手指操作等。需要高精度電流矢量控制、高精度編碼器與低齒槽轉矩電機設計。
伺服系統——高安全：
人形機器人三大法則（阿西莫夫）
第一條：機器人不得傷害人類，或看到人類受到傷害而袖手旁觀。
第二條：機器人必須服從人類的命令，除非這條命令與第一條相矛盾。
第三條：機器人必須保護自己，除非這種保護與以上兩條相矛盾。
小結：從發展方向來看，高功率密度、高爆發、高響應等將會是人形機器人核心零部件的發展方向。以伺服系統為例，其重點在于功率/扭矩密度問題。從業內數據來看市面上領先的關節水平基本處于100~200N·m/kg。而液壓執行器峰值扭矩密度可以達到300~600N·m/kg。現有執行器的方案與應用需求之間的差距非常明顯，如需提升伺服系統的功率密度，需要同時在驅動技術和電機兩個方面著手。
此外，伺服系統還應在高響應、高智能、高精度、安全性等角度，全面滿足人形機器人的要求。
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