人形机器人的核心零部件驱动方式:
旋转式= 驱动器+编码器+无框力矩电机+减速机+力传感
直线式= 驱动器+编码器+无框力矩电机+丝杠+力传感器
电驱旋转执行器的不同结构及优缺点：
TSA刚性执行器：刚性高，体积小，但是力矩透明度低，需配合力传感器使用；
SEA串联执行器：可提升关节柔顺性和抗冲击性，但结构复杂，精度低；
PA本体执行器（准直驱）：成本低，力矩透明度高，但是扭矩密度较低。
伺服系统 —— 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。
如何提高执行部件的功率密度？
执行部件主要分为驱动器和电机。
驱动器从功率半导体、基板材料、电路拓扑、热管理、软件算法等方面；电机从定转子拓扑结构、电磁设计、绕组设计、新型材料，散热设计等方面提升功率密度。
人形机器人核心零部件发展方向
伺服系统——高响应性：需要能够快速响应外部环境和内部控制命令的变化。
包括：快速电流环控制，更高采样速率和采样精度；提升电流环带宽和响应特性；低惯量电机设计，降低转矩波动。
伺服系统——高智能：需要自主适应各种复杂环境，各种外部冲击和扰动，并可主动调整。
伺服系统——高精度：满足机器人精细作业要求，如手指操作等。需要高精度电流矢量控制、高精度编码器与低齿槽转矩电机设计。
伺服系统——高安全：
人形机器人三大法则（阿西莫夫）
第一条：机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤害而袖手旁观。
第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。
第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。
小结：从发展方向来看，高功率密度、高爆发、高响应等将会是人形机器人核心零部件的发展方向。以伺服系统为例，其重点在于功率/扭矩密度问题。从业内数据来看市面上领先的关节水平基本处于100~200N·m/kg。而液压执行器峰值扭矩密度可以达到300~600N·m/kg。现有执行器的方案与应用需求之间的差距非常明显，如需提升伺服系统的功率密度，需要同时在驱动技术和电机两个方面着手。
此外，伺服系统还应在高响应、高智能、高精度、安全性等角度，全面满足人形机器人的要求。
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