人形机器人动力根本：无框力矩电机全球15家核心供应商详细梳理

无框力矩电机与关节执行器契合度高，未来人形机器人有望成为无框力矩电机更重要的下游应用

图源 /伟创电气

• 提高机器性能：直接耦合（无背隙）、更高的系统带宽，可直接集成到机器结构中 降低风磨损失从而提高机器效率。

• 结构更紧凑：机器占用空间更小、单位体积扭矩更高。

• 较高的刚度：可以做为直驱动力源，不需要皮带和皮带轮，丝杆或齿轮箱，就能直 驱负载。

• 静音：由于直接集成到机器的结构中，改变了传动方式（甚至不用减速机），带来 了明显的静音效果。

• 减少维护：更少的机械部件、无易磨损或需要维护的组件。

既可提供标准化产品，也可满足客户的定制化需求。无框力矩电机通常在低速时性 能极佳，在高速时性能则会受到影响。Kollmorgen 的TBM2G 系列无框伺服电机就是机器人专用电机的典型代表，TBM2G电机使用先进的绕组和材料消除了这一限制，这些材料可在整个速度范围内提供业界领先的功率、转矩和效率。TBM2G系列电机的尺寸与常用的谐波减速机高度适配，无需进行大规模定制，可以根据机器人的预期用途，为每个机器人的每个关节实现尺寸/重量和扭矩的理想平衡。此外，科尔摩根拥有高度自动化的制造工艺，可以进行标准化定制，以KBM无框伺服/ 力矩电机为例，机械尺寸、电气选项和连接、加速或减速的热和绕组优化、转矩、速度、 功率、平滑度等均可进行标准化定制，满足客户需求。

• 高性能设计：S 系列电机采用无槽定子设计和高极数转子，提供零齿槽效应，从而实现卓越的速度稳定性。叠片不含槽，消除了产生速度扰动的扭矩波动和齿槽扭矩。S 系列电机非常适合直接驱动应用，例如无法容忍速度波动的打印和扫描。
• 输出扭矩和尺寸范围广泛：S 系列无槽电机涵盖广泛的扭矩和封装尺寸。连续扭矩范围从 0.20 N·m 到 29.09 N·m。峰值扭矩范围从 0.82 N·m 到 116.37 N·m。S 系列电机专为 OEM 机器应用而设计。S-50（直径 50 毫米）电机非常适合主轴或小型送料卷等狭小空间。S-180（直径 180 毫米）和 S-240（直径 240 毫米）可以加速大型印刷滚筒或精密定位台。
• 轻松实现机器集成：所有 S 系列电机均以两件式提供 - 无槽定子和永磁转子。定子是带有霍尔效应装置的标准三相绕组组件。它们可以使用简单的六步或正弦换向算法来驱动。Aerotech 的 Ndrive 系列放大器与 S 系列电机性能匹配，易于集成。空心转子直接安装在驱动轴上，无需传动装置。

TQ-RoboDrive 的无框空心轴伺服电机采用了德国航空航天中心专为国际空间站开发的原创定子转子套件技术。由于其高铜填充系数和创新的定子转子设计，这些无框电机具有出色的扭矩密度、极低的损耗和高动态性能，同时还具有出色的散热性。它们可以用作降低电机速度的直接驱动器，并可以配备定制的空心轴安全制动器和绝对编码器。TQ-RoboDrive 的无框伺服电机非常适合那些在机器人、医疗、航空航天、光学和其他技术挑战性应用中探索性能极限的设计人员。

卧龙集团创建于1984年，作为全球主要的电机及驱动解决方案的制造商，企业以技术创新、数字化赋能为引领，致力于向全球用户提供安全、高效、智能、绿色的电机动力系统解决方案。

步科成立于1996年，主要从事工业自动化及机器人核心部件与数字化工厂软硬件的研发、生产、销售以及相关技术服务，是中国自动化控制、机器人动力、数字化工厂解决方案领军供应商。

早在 2016 年，步科股份推出首代无框力矩电机，第二代产品创新采用多槽分瓣式结构，提升槽满率，降低电机温升，攻克行业难题。2022 年推出第三代 FMC 系列无框力矩电机，电磁方案优化，转矩密度提升。目前，其无框力矩电机有 52mm - 132mm 的 10 种框架尺寸，满足 3-25kg 负载需求，同转矩下尺寸更小、温升更低，性能优异。步科股份还是特斯拉人形机器人供应商，凭借技术与产品质量，在全球顶尖机器人项目中占有一席之地，彰显其技术实力与行业地位。FMC无框力矩电机优势、特点：

• 轻量化设计、更薄机身，运动速度更快、更平稳，相同转矩下尺寸更小、温升更低

• 通过深⼊优化电磁⽅案，获得更⾼的转矩密度，多槽极、齿槽定位力矩小· 与国际接轨的产品尺寸可⽆缝替换国外主流产品，并与市场主流谐波减速机尺寸匹配

• 多种框架尺寸，更大的中空内径可满⾜客⼾多样化穿线需求，覆盖3-25-kg负载需求

• 提供定制：可选配霍尔、温度传感器等，成本优势明显

广州市昊志机电股份有限公司成立于2006年，其产品涵盖谐波减速器、DD电机、无框力矩电机、六维力矩传感器、机器人关节模组、末端执行机构等，是国内少数能够生产六维力矩传感器的企业之一。

昊志机电的无框力矩电机转矩波动小（≤1%），过载能力强（最高达6倍过载能力），能够提供3.5倍过载能力。

伟创电气自成立以来始终专注于电气传动和工业控制领域，是一家从事工业自动化产品研发、生产、销售于一体的高新技术企业。机器人业务是公司重要战略方向之一，主要面向移动、服务、协作类机器人以及人形机器人提供大配套及系统解决方案，目前公司研制了空心杯电机模组、无框力矩电机、超高功率密度驱动器、中空编码器等高性能产品来满足不同客户的需求。

FT1系列无框电机采用先进的电磁方案，可以达到最大转矩密度，更小的电机体积尺寸，具有业内领先的无框直驱电机性能。同时，高质量的电机绕组结构，确保在高标准应用系统中的连续安全操作。更有多种配置方案选择，可满足大部分应用需求。可广泛应用于协作机器人、手术机器人、高精度转台、助力自行车、Delta机器人、机器人关节模组等场景。伟创电气的机器人系列产品中的空心杯电机和无框电机，均已实现小批量交付

雷赛智能自1997年成立以来，一直聚焦于伺服电机驱动系统、步进电机驱动系统、运动控制卡、运动控制PLC等系列精品的研发、生产、销售和服务。

2024年1月，FM1无框力矩电机小批量试产成功，包含4种规格，10个型号，产品具有高密度、高适配、低波动、低温升的特性，公司可根据客户需求进行电机尺寸和电气参数的优化定制。2024年底公司研发成功了第二代的FM2系列无框电机，针对国产无框力矩电机的三大痛点，采用新一代磁路优化和灌封工艺技术、实现“一低一高一长”（超低温升+超高密度+超长续航）三大优势，加速人形机器人产业的商业化应用。其中，对比国际知名T公司的无框电机，铜耗降低15%。在绝缘和导热处理方面，领先国际知名K公司的无框电机。

下游客户覆盖人形机器人、协作机器人、医疗、关节模组和通用自动化等领域，公司产品已经提供给近百家客户测试、验证和试用，其中机器人客户大约数十家，获得机器人客户的初步认可。公司无框力矩电机已经取得若干规模商业订单，累计供货超万台，在人形机器人市场中表现出色，发展势头强劲。

浙江禾川科技股份有限公司成立于2011年11月，是一家专注于工业自动化产品的研发、制造、销售及应用集成，致力于为智慧工厂提供核心部件和系统集成解决方案的企业，产品广泛应用于光伏、3C、锂电、机器人、包装、纺织、物流、激光、CNC等领域。

江苏雷利电机股份有限公司是一家具有广泛影响力的电机产品研发设计、生产制造型上市企业，年电机出货量超2亿台。已经形成以步进电机、同步电机、直流有刷电机、直流无刷电机、微型水泵等多种电机产品为主导，配套相关精密结构、驱动控制设计和制造方案解决的综合业务能力。江苏雷利在人形机器人领域的产品线正在不断扩展，其中包括空心杯减速电机、线性传动组件和无框力矩电机等关键组件，构建了较为完善的产品体系 。目前这些产品正在多家机器人厂商进行送样和客户验证，但具体的合作细节尚未完全公开。

江苏鼎智智能控制科技股份有限公司，成立于2008年4月，现已荣获“国家高新技术企业”、“国家专精特新小巨人企业”等称号。是专业的定制化精密运动控制解决方案提供商，为客户提供集产品研发设计、打样制造、检验分析等个性化、一体化服务，助力客户提升效率。

2024年7月，鼎智科技隆重推出了高性能无框架力矩系列产品，通过优化电磁设计，齿槽转矩比同行业降低15%，力矩和输出功率比同行业提升20%，铜损降低30%。适用于人形机器人关节等需要高精度、高转矩密度的场景。

• 模块化的定子与转子设计，优化的裂比，提高了电机的转矩密度。

• 转子内孔留有大空间，定子供客户嵌入式安装，利于客户个性化设计包括安装结构、散热系统等，对客户定制系统更具灵活性。

• 优化的槽极配合，降低电机齿槽转矩，电机运行平顺。

• 结构紧凑，具有较高集成度。

作为机器人技术领域的积极参与者，鼎智科技还研发了直线驱动模块、旋转关节模块、传感器、编码器和驱动控制器等核心部件，致力于提供高效能、高精度的产品，强化产品质量稳定性和大规模生产的实力。

 
 
 

  
 
 
 
 
 
 

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