前言
為人形機(jī)器人共性技術(shù)突破提供有力基礎(chǔ)支撐。
以下內(nèi)容來源于清能德創(chuàng)電氣技術(shù)（北京）有限公司副總經(jīng)理湯小平在第十屆恰佩克活動人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展論壇中的演講「人形機(jī)器人核心零部件的需求與挑戰(zhàn)——以伺服驅(qū)動為例」，「中國機(jī)器人網(wǎng)」整理刪改：
人形機(jī)器人的核心零部件驅(qū)動方式:
旋轉(zhuǎn)式= 驅(qū)動器+編碼器+無框力矩電機(jī)+減速機(jī)+力傳感
直線式= 驅(qū)動器+編碼器+無框力矩電機(jī)+絲杠+力傳感器
電驅(qū)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的不同結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)：
TSA剛性執(zhí)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(lián)執(zhí)行器：可提升關(guān)節(jié)柔順性和抗沖擊性，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度低；
PA本體執(zhí)行器（準(zhǔn)直驅(qū)）：成本低，力矩透明度高，但是扭矩密度較低。
伺服系統(tǒng) —— 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(zhí)行部件的功率密度？
執(zhí)行部件主要分為驅(qū)動器和電機(jī)。
驅(qū)動器從功率半導(dǎo)體、基板材料、電路拓?fù)?、熱管理、軟件算法等方面；電機(jī)從定轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電磁設(shè)計(jì)、繞組設(shè)計(jì)、新型材料，散熱設(shè)計(jì)等方面提升功率密度。
人形機(jī)器人核心零部件發(fā)展方向
伺服系統(tǒng)——高響應(yīng)性：需要能夠快速響應(yīng)外部環(huán)境和內(nèi)部控制命令的變化。
包括：快速電流環(huán)控制，更高采樣速率和采樣精度；提升電流環(huán)帶寬和響應(yīng)特性；低慣量電機(jī)設(shè)計(jì)，降低轉(zhuǎn)矩波動。
伺服系統(tǒng)——高智能：需要自主適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境，各種外部沖擊和擾動，并可主動調(diào)整。
伺服系統(tǒng)——高精度：滿足機(jī)器人精細(xì)作業(yè)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(zhuǎn)矩電機(jī)設(shè)計(jì)。
伺服系統(tǒng)——高安全：
人形機(jī)器人三大法則（阿西莫夫）
第一條：機(jī)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(jī)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(jī)器人必須保護(hù)自己，除非這種保護(hù)與以上兩條相矛盾。
小結(jié)：從發(fā)展方向來看，高功率密度、高爆發(fā)、高響應(yīng)等將會是人形機(jī)器人核心零部件的發(fā)展方向。以伺服系統(tǒng)為例，其重點(diǎn)在于功率/扭矩密度問題。從業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)來看市面上領(lǐng)先的關(guān)節(jié)水平基本處于100~200N·m/kg。而液壓執(zhí)行器峰值扭矩密度可以達(dá)到300~600N·m/kg?，F(xiàn)有執(zhí)行器的方案與應(yīng)用需求之間的差距非常明顯，如需提升伺服系統(tǒng)的功率密度，需要同時(shí)在驅(qū)動技術(shù)和電機(jī)兩個(gè)方面著手。
此外，伺服系統(tǒng)還應(yīng)在高響應(yīng)、高智能、高精度、安全性等角度，全面滿足人形機(jī)器人的要求。
清能德創(chuàng)：國際領(lǐng)先的自動化領(lǐng)域核心零部件供應(yīng)商
公司于2012年成立，總部位于北京。產(chǎn)品涵蓋CoolDrive系列伺服驅(qū)動、TD系列伺服電機(jī)，廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等高端智能裝備領(lǐng)域。
清能德創(chuàng)在人形機(jī)器人上的布局比較早，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心是國內(nèi)首家聚焦于人形機(jī)器人核心技術(shù)以及應(yīng)用生態(tài)建設(shè)的創(chuàng)新中心，清能德創(chuàng)作為關(guān)鍵零部件廠商，是創(chuàng)新中心及SAC/TC591/WG2機(jī)器人標(biāo)委會人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)工作組的核心成員。
清能德創(chuàng)可提供單獨(dú)高性能驅(qū)動器，以及一體化關(guān)節(jié)模組，可基本滿足人形機(jī)器人腰、髖、膝、肩等關(guān)節(jié)的性能要求。GaN驅(qū)動技術(shù)，高效率、低損耗、高功率密度、高開關(guān)頻率、高帶寬響應(yīng)，支持多編碼器類型，全閉環(huán)控制。
作為一個(gè)機(jī)器人的核心零部件廠商，清能德創(chuàng)也在積極構(gòu)建人形機(jī)器人核心零部件生態(tài)圈，助力我國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
未來，清能德創(chuàng)將進(jìn)一步針對人形機(jī)器人所需的高爆發(fā)、高性能和高功率密度伺服驅(qū)動進(jìn)行系列技術(shù)研發(fā)和功能優(yōu)化，推出一系列滿足人形機(jī)器人不同關(guān)節(jié)要求的高性能伺服驅(qū)動解決方案，為人形機(jī)器人共性技術(shù)突破提供有力基礎(chǔ)支撐。
