一、案例背景：精準(zhǔn)醫(yī)療時代的動力挑戰(zhàn)

上海某領(lǐng)先手術(shù)機器人服務(wù)商，正致力于通過科技轉(zhuǎn)型推動醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)與遠程醫(yī)療發(fā)展。在研發(fā)新一代高精度手術(shù)機器人過程中，其核心關(guān)節(jié)驅(qū)動單元面臨嚴峻挑戰(zhàn)：如何在極度有限的手術(shù)機械臂空間內(nèi)，實現(xiàn)超大扭矩、超高精度與快速響應(yīng)的完美平衡？

傳統(tǒng)伺服電機在小型化與高性能之間存在固有矛盾——增大扭矩必然導(dǎo)致體積與發(fā)熱量攀升，而手術(shù)環(huán)境對設(shè)備的緊湊性、溫控穩(wěn)定性要求極為嚴苛。這一矛盾成為制約手術(shù)機器人性能突破的關(guān)鍵瓶頸。

二、技術(shù)破局：HMDR系列無框力矩電機的創(chuàng)新設(shè)計

大族電機深度理解客戶痛點，為其量身導(dǎo)入基于軸向磁通技術(shù)的HMDR系列無框力矩電機解決方案，通過三大核心技術(shù)重構(gòu)電機性能邊界：

1. 突破性軸向磁通拓撲結(jié)構(gòu)： 采用獨特的“雙定子夾持單轉(zhuǎn)子”軸向磁通設(shè)計，革命性地縮短了磁路路徑。與傳統(tǒng)徑向磁通電機相比，該結(jié)構(gòu)在同等體積下實現(xiàn)了更高的磁通利用率與功率密度，使得電機在結(jié)構(gòu)異常緊湊的同時，輸出扭矩大幅超越同尺寸傳統(tǒng)電機。

2. 高效扁線繞組與熱管理優(yōu)化： 創(chuàng)新應(yīng)用高精度發(fā)卡式扁線繞組技術(shù)，大幅提升了槽滿率，在有限空間內(nèi)增加了銅導(dǎo)體截面積。這不僅降低了繞組電阻與銅耗，提升了效率，更優(yōu)化了散熱面積與熱傳導(dǎo)路徑，顯著增強了電機的散熱能力與持續(xù)運行性能，有效解決了高功率密度下的溫升痛點。

3. 動力協(xié)同的模塊化系統(tǒng)方案： 采用“高速伺服電機+高精密減速機”一體化協(xié)同設(shè)計策略。高速電機提供優(yōu)異的動態(tài)響應(yīng)基礎(chǔ)，通過與之精準(zhǔn)匹配的高剛性、低背隙減速機進行增矩，最終在輸出端實現(xiàn)了低速平穩(wěn)、超大力矩的直接驅(qū)動效果，完美平衡了快速響應(yīng)與大扭矩輸出的雙重需求。

三、性能表現(xiàn)：關(guān)鍵參數(shù)與手術(shù)場景的精準(zhǔn)對接

性能核心： ≥100Nm超強扭矩輸出，角秒級精度控制，≤80rpm低速平穩(wěn)運行，三效合一，精準(zhǔn)響應(yīng)手術(shù)器械動力需求。

四、HMDR系列力矩電機：產(chǎn)品特性與應(yīng)用場景

產(chǎn)品參數(shù) 

扭矩范圍：1-500 Nm

峰值扭矩密度： 12.5 Nm/kg

持續(xù)扭矩密度：6.8 Nm/kg 

轉(zhuǎn)速范圍： 50-2000 RPM

功率范圍： 50W-15kW

產(chǎn)品特點

1、結(jié)構(gòu)緊湊，中空設(shè)計——大幅節(jié)省安裝空間，支持管線、光路穿行，提升系統(tǒng)集成度；2、高扭矩密度，動態(tài)響應(yīng)快——動力充沛，啟停與換向迅速，適應(yīng)高頻高精度調(diào)整；

3、寬速域適應(yīng)能力——支持高低速平滑切換，覆蓋精細操作與快速定位多種場景；

4、運行平穩(wěn)，低振動噪聲——齒槽轉(zhuǎn)矩波動極小，避免對手術(shù)環(huán)境造成干擾；

5、控制精準(zhǔn)，易于集成——支持直接驅(qū)動，無需額外傳動部件，降低系統(tǒng)復(fù)雜度；

6、小體積、高性能、高靈活——適用于空間受限、性能要求嚴苛的各類高端裝備。

典型應(yīng)用領(lǐng)域

1、醫(yī)療與特種場景：手術(shù)機器人、康復(fù)器械、影像設(shè)備、特種操作機器人；

2、工業(yè)自動化：高精度協(xié)作機器人、半導(dǎo)體設(shè)備、精密裝配與檢測系統(tǒng)；

3、機器人領(lǐng)域：仿生機器人、服務(wù)機器人、科研實驗平臺；

4、高端消費與物流：高端家用機器人、AGV驅(qū)動單元、精密物流分揀系統(tǒng)。

?五、結(jié)語：以極致動力，驅(qū)動精準(zhǔn)未來

大族電機HMDR系列無框力矩電機，不僅僅是一款高性能動力組件，更是手術(shù)機器人實現(xiàn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定、可靠操作的核心保障。我們通過軸向磁通、扁線繞組與機電協(xié)同設(shè)計的系統(tǒng)創(chuàng)新，幫助客戶突破動力瓶頸，加速產(chǎn)品迭代，最終為醫(yī)生與患者帶來更安全、更高效的手術(shù)體驗。

在醫(yī)療健康、工業(yè)自動化、特種裝備等高端領(lǐng)域，大族電機將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為引擎，為智能裝備賦予更強勁、更智慧的“動力心臟”，與合作伙伴共同推動行業(yè)進步，定義性能標(biāo)桿。