電子發燒友網報道（文/李彎彎）空心杯電機是一種采用無鐵芯轉子結構的微型伺服直流電機。傳統電機的轉子通常由鐵芯與繞組構成，而空心杯電機徹底摒棄鐵芯，采用空心杯形繞組直接作為轉子。空心杯電機具有高功率密度、高傳動效率、高響應速度和高精度控制等優點，天然適用于人形機器人的關節驅動。其無鐵芯設計消除了磁滯和渦流損耗，提高了能量轉換效率，降低了發熱和噪音。

空心杯電機在人形機器人中主要應用于靈巧手關節，并逐步向手臂、腿部關節拓展。靈巧手電機要求體積小、扭矩密度高、精度高、壽命長、響應快。空心杯電機具備超輕量化設計，最新直徑可以到3-4mm，且轉速快，能量利用率在75%~90%，高功率密度，適合靈巧手使用，是目前的主流驅動電機。

人形機器人靈巧手通常需要6-12個自由度，單個靈巧手需配備6-12個空心杯電機。例如，特斯拉Optimus第一代靈巧手采用12個空心杯電機，實現手指的伸縮、翻轉等復雜動作。

空心杯電機分有刷和無刷兩種。有刷空心杯采用機械換向，磁極不動，線圈旋轉。無刷空心杯采用電子換向，線圈不動，磁極旋轉。無刷空心杯電機更適合用于靈巧手，無刷空心杯采用電子換向，具有效率高，轉矩波動小，使用壽命高，結構精巧，維護方便，易保養的特點。其壽命可達10000h+，好于有刷1000-3000h。

國內廠商在空心杯電機設計方面面臨技術壁壘，其一是空心杯線圈繞組成型工藝難，批量后良率難保障，海外廠商多采用一次成型空心杯繞線技術，龍頭廠商繞線設備自研，且繞組設計專利壁壘深厚。國內廠商通常采用人工繞線或卷繞式工藝，生產效率和線圈質量落后國外。

其二是高速轉動的零部件精密制造要求高，針對人形機器人應用的空心杯電機直徑通常在13mm及以下，且通常以幾萬-10萬轉每分鐘的高速運動、各機械件公差配合難度高，考驗精密制造能力，通常會采用日本、德國等地進口的機床進行精加工。

在日前舉辦的某機器人展會上，有知名靈巧手企業人士對電子發燒友表示，目前不少靈巧手更傾向于采用國外空心杯電機，不過國內一些電機逐漸表現出更高的性能，相信會越來越好。

確實，國內廠商在空心杯領域技術逐步突破，開始在人形領域拓展。如國內鳴志電器空心杯技術領先，同時雷賽智能、兆威等產品已成熟，已推出直徑6-8mm產品，用于自研靈巧手上，且開始外供部分客戶。

雷賽智能的電機采用馬鞍型全自動繞線技術，對標全球最優技術水平。無刷空心杯EC系列標準型性價比較高，直徑12mm-40mm；ECH系列主打超高轉速，直徑8mm-22mm，額定轉速20000rpm-62000rpm，空載轉速28000rpm-65000rpm；ECT系列轉矩大幅提升至
43.8mNm-92.7mNm，直徑6mm-30mm，目前已經發布多個類型靈巧手。

兆威機電的MC無刷空心杯系列直徑有6、8、10、12mm；扭矩 0.4mNm - 2.38mNm，隨著電機尺寸增大相應增加；6mm產品轉速可達46800±10%rpm；滾珠軸承和端子型號可定制；正在開發4mm產品。空心杯+齒輪模組已供貨Figure，此外和華為云等有合作。

整體而言，國內空心杯電機廠商在規模和技術積累上與國際頭部企業存在差距，但在部分技術參數上已實現追趕。隨著人形機器人降本需求的迫切，國產空心杯電機廠商有望通過性價比優勢切入市場，推動人形機器人產業化落地。