通过前面的介绍，我想大家应该都了解了机器人关节电机的特殊要求，那就是要做到精确控制，这对电机有着很高的要求。今天，我们接着上一篇文章来继续为大家讲解为什么机器人关节电机要采用直接驱动技术？

1、提高精度和可重复度

一个“高精度”行星齿轮头的背隙可以达到1弧分。对于绝对稳定驱动电机，这可能使负载移动1弧分。科尔摩根的标准直接驱动旋转（DDR）伺服电机的重复误差小于1弧秒。因此，直接驱动电机的位置保持能力比传统电机/齿轮头好60倍。

2、更大的带宽

机械传动部件限制了机器的启动和停止速度，并限制了所需的整定时间。这些因素影响了机器可能的吞吐量。直接驱动技术消除了这些限制因素，可以实现更快地启动/停止操作，并显著缩短了整定时间。这样可以增加机器的吞吐量。根据直接驱动系统用户提供的数据，可以将吞吐量增加一倍。

3、提供可靠性

齿轮、皮带和其它机械传动部件可能会折断。如果不使用这些部件而使用DDR电机，就可以提高机器的可靠性。在磨损比较严重的启动/停止应用系统中，齿轮头需要定期进行润滑和/或更换。皮带需要定期拧紧。在直接驱动电机中没有会随着时间磨损的部件，因而不需要维护。

减速器的存在，目的是可以让电机转速不必控制在低转速范围；而且，能够起到杠杠作用在减小输出转速的同时，增大力矩。因此，采用直驱电机的方案时，将要求电机输出较大转矩。故直驱电机一般采用大力矩的盘式永磁电机，或者是力矩电机。对电机的功率密度也将提高要求。这是在采用直驱式电机方案时，需要注意的。

4、采用一体化电机构成机器人关节

一体化机器人关节电机方案是电机采用独立的转子与定子，电机不提供轴承，集成到一个带有紧密轴承的外壳中。该方案是目前市面上结构最紧凑的机械伺服方案。在具体应用中也可以分为加减速器方案和直接驱动方案。

该方案在电动关节处包含：一个无框电机套件，精密的变波齿轮组，高分辨率的编码套件和一个小型化的伺服驱动器。它们全部集成在一个壳体中。这种部件集成的方法，可以实现电驱关节的轻量化和缩减系统的轴向高度，减小系统体积结构。

上述方案中使用了无框无刷电机套件，也称为扭矩电机套件。该套件包含一个电磁定子和一个永磁体转子，它们通过三相伺服电机驱动器充当常规永磁同步电机。

电动关机快速发展的设计趋势是在集成机器人关节电机内部使用电动机套件作为驱动高速比齿轮组的一种手段。无框无刷电机没有定子槽，因此消除了齿槽转矩，使得机器人的精细运动变得平滑且可预测。该方案，还具有较低的铁芯损耗，且具有较大的通孔，易于散热。

一体化直驱电机方案，在一体化的基础上电机采用直驱电机，取消减速器机构。在机器人关节电机的设计上，直驱电机套件具有更高的极数，可增加扭矩输出，并具有较大的通孔，可优化机械包装。套件配置成环形，既满足高扭矩要求，又同时符合低调的要求。一体化直驱电机方案，正如之前所提到的，对直驱电机的功率密度和转矩密度以及输出转矩精度提出了较高的挑战。

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