1 權衡：轉矩密度 VS 尺寸

　　如何在不增加機器人電機尺寸的情況下增加轉矩?這是我們在計算機器人關節的轉矩要求時，需要權衡的一個點。

　　在用于機器人關節的無框電機中，轉矩隨電機長度的增加或直徑的平方增加而增加。為了獲得移動和承受大負載所需的轉矩，最常用的方法是使用直徑較大的機器人電機，而不是較長的電機，因為較長的電機會增加關節尺寸，難以集成到設計中。

　　但電機直徑過大也會造成一定限制。速度和轉矩額定值與諧波減速機是配合使用的，諧波減速機又稱應變波減速機，通常用于保持機器人關節緊湊和消除齒隙。但這些減速機傳動系統只是在現有設計的有限范圍內發揮作用。直徑過大的電機是否能夠在尺寸、重量和性能方面都經過優化的機器人關節上工作?另外，開發周期更長、成本更高，也會導致性能上的妥協。

　　2 權衡：速度 VS 轉矩

　　諧波減速機系統除了結構緊湊、齒隙小外，其固有的傳動比也相對較高，減速比通常在30:1到320:1不等。諧波減速機系統的高傳動比有利于高慣性負載的平穩加速/ 減速，和精確定位，但犧牲了速度。

　　工業流程的速度是一個明顯的優勢，所以機器人工程師致力于提高移動負載的精確性和快速性。在配有諧波減速機的機器人關節中，這意味著需使用能夠提供高輸入速度(大約4, 000rpm 或更高) 的電機。問題在于，大多數無框電機在接近額定轉速范圍的上限時，會迅速損失轉矩。

　　3 權衡：溫度 VS 性能

　　機器人電機需要足夠的轉矩和速度。我們可以將這些因素定義為電機的整體運動控制性能。而這種性能取決于電機的電磁效率。電機會通過繞組散熱的形式損失一部分電磁能。在給定電流下，高效率電機性能更強、工作溫度更低，低效率電機則相反。

　　高轉矩和高速度要求電機消耗更高的電流，從而導致溫度升高。大多數機器人電機的最高額定繞組溫度為125o C 到155 o C(環境溫度+溫升)。在協作機器人應用中，這樣的高溫可能會對人體造成傷害，因此通常會對這類電機進行降額。

　　同時，當繞組溫度遠低于125 oC，但仍然相對較高時，會對減速機和其他部件產生一定的危害。當線圈溫度上升至85 oC 以上時，潤滑脂潤滑性能會變差，導致減速機提前發生磨損并可能無法維持位置公差。高溫還可能導致電子元件失靈甚至燒毀。每個部件都是相互聯系的，一個部件因高溫而失靈，機器人也會隨之故障。

　　然而，尺寸、轉矩或速度三者之間的“犧牲”與“妥協”真的在所難免嗎?

　　4 TBM2G：對妥協說“不”

　　科爾摩根對于滿足不同應用場景機器人的性能優化需求的腳步從未停止。經過多年研究，科爾摩根專為機器人應用打造了新一代無框力矩電機——TBM2G隆重推出， 幫助用戶對妥協說不!

　　TBM2G專為解決機器人特有的設計挑戰、性能要求和可擴展性要求而進行了針對性設計，力求消除所有權衡取舍，幫助您構建更緊湊、更精確和更強大的機器人。

　　TBM2G無框力矩電機的性能特點包括：

　　? 采用標準尺寸，優化后可與常用諧波減速機配對， 無需昂貴的定制成本，同時盡量對整體關節尺寸進行優化;

　　? 電機的電磁封裝經過優化，長度更短、重量更輕， 可以滿足3～15公斤級協作機器人的速度和轉矩要求;

　　? 電機軸向長度短、外徑小且通孔尺寸大，簡化了下一代機器人的復雜設計;

　　? 先進的材料和創新的繞組工藝可以在廣泛的速度和負載要求下，提供一致的性能;

　　? 可選集成霍爾傳感器，能夠提供換相反饋而不增加電機總長度;

　　? 多標準的熱敏傳感器選項，能夠與機器人市場上最流行的驅動器協同工作;

　　? 經過專門設計，可在線圈溫度不超過85oC 的情況下，提供卓越的性能，確保潤滑脂、電子元件和其他機器人關節部件達到最大壽命。

新一代無框力矩電機——TBM2G

　　TBM2G 專為解決機器人特有的設計挑戰、性能要求和可擴展性要求而進行了針對性設計

　　5 消除更多妥協選項

　　從理論上來說，解決前文的三個權衡點僅需要用戶的一次讓步：為定制電機或減速機系統設計的開發、原型設計和生產付費。然而，TBM2 G可以讓用戶無需做任何讓步。

　　科爾摩根TBM2G無框力矩電機是歷經數年潛心研發和測試，并吸取全球客戶反饋后推出的新一代力矩電機， 能以更高水平的性能、可擴展性和設計靈活性助力用戶應對最苛刻的設計挑戰。現在，用戶可以在最緊湊、最輕巧的電磁組件中，以高水平轉矩性能將機器和機器人創新理念變為現實。TBM2G——為機器人匠心打造，助力用戶自信開拓市場。