人形机器人的“关节”里，藏着一台惠斯通轴向磁通电机

当宇树科技的机器人在春晚舞台上完成翻跟斗、Airflare大回旋等高难度动作时，驱动这些关节瞬间爆发巨大扭矩的，不再是传统的径向磁通电机——而是一台扁平的、像“大饼”一样的轴向磁通电机。东方证券研报指出，轴向磁通电机具备紧凑的外形、高扭矩密度和高能效，未来有望在机器人关节得到更广泛应用。2025年被视为人形机器人量产元年，全球人形机器人销量预计2030年接近34万台，2035年将突破5百万台。

一、人形机器人关节，为什么需要“扁平”的电机？

人形机器人的关节——肩、髋、膝——需要在极小的空间内输出巨大的扭矩。传统径向磁通电机采用“内外嵌套”的圆柱形结构，轴向长度长、体积大。在膝、髋等需要高频动作和高负载运行的关节中，这些短板被放大：电机响应滞后、关节笨重、能耗偏高。

轴向磁通电机从根本上改变了这一格局。它采用盘式扁平结构，定子和转子平行排列，磁力线沿轴向穿过气隙。这种结构带来的直接结果是：在相等的功率下，轴向磁通电机较径向磁通电机重量减轻50%、轴向尺寸缩减50%。人形机器人关节用轴向磁通电机团体标准已正式发布，标志着这一技术路线正在成为行业共识。

二、扭矩密度翻倍，让机器人“跑得快、举得高”

在人形机器人领域，轴向磁通电机的轴向盘式电机扭矩密度高达40Nmkg，是传统电机的2倍。在肩、髋、膝等高扭矩关节中，这一数据意味着：同样重量的电机，可以输出双倍的扭矩。功率密度可达3-5kWkg，扭矩密度15-25N·mkg，额定负载效率达92-95%，使其成为重量敏感型人形机器人关节执行器的首选电机拓扑。

青龙人形机器人的关节已应用到轴向磁通电机。广汽集团、优必选等公司的产品中也已实现应用。当机器人需要完成跳跃、奔跑等爆发性动作时，轴向磁通电机可以在瞬间提供远超同尺寸径向电机的大力矩输出，满足高动态响应需求。

三、扁平结构+一体化关节模组，让机器人“关节更小、动力更强”

轴向磁通电机的扁平化结构催生了一体化关节模组革命。盘毂动力PDS5K关节模组采用“轴向磁通电机+行星减速器”的创新组合，驱动总重仅2.75kg，整体厚度不到80mm，额定工况输出扭矩160N·m，峰值输出扭矩可达550N·m。这一方案彻底解决了人形机器人关节模组在小型化与集成度上的痛点。轴向电机在低速下即可产生巨大的转矩，具备极佳的启动和过载能力，对于重载下频繁启停、快速响应等工况有更好的适应性。

四、惠斯通定制轴向磁通电机：为机器人关节“量身定力”

江苏惠斯通深耕特种电机领域二十余年，依托轴向磁通电机技术平台，可提供从50W到200kW的定制方案。针对机器人关节的特殊需求，惠斯通提供以下定制服务：

高扭矩密度定制：通过优化极槽配合、磁钢布置和气隙设计，最大化电机的扭矩密度。扁平盘式设计使电机可以直接嵌入机器人关节内部，无需额外占用肢体空间。

轻量化结构设计：采用高强度轻质材料和紧凑化结构，大幅减轻系统自重。在人形机器人领域，轴向磁通电机可将关节执行器的重量减轻40-50%。

一体化关节适配：可定制无框电机形态，以盘状电机直接充当关节核心，省去中间传动环节。配合高分辨率编码器（23位绝对值编码器可选）和定制化驱动器方案，实现位置、速度和转矩的精准闭环控制。

低压大功率方案：针对机器人常用的48V低压平台，提供大功率轴向磁通电机方案，在确保安全的同时输出充沛动力。

当人形机器人在春晚舞台上完成翻跟斗时；当机器人在工厂车间完成高精度装配时；当仿人机器人在复杂地形中灵活奔跑时——在每一个关节的动力单元里，惠斯通定制轴向磁通电机正在用扁平化的结构、翻倍的扭矩密度和一体化的关节模组方案，支撑着人形机器人从“能走”到“善动”的每一次进化。

江苏惠斯通机电科技有限公司

二十余年深耕特种电机领域，产品覆盖轴向磁通电机、防爆伺服电机、高温电机、深水电机、防辐射真空电机等品类。公司通过ISO 9001及IATF 16949质量体系认证，可提供基座从40mm到400mm、功率从50W到200kW、电压从24V到3000V的永磁电机定制方案，适配人形机器人髋、膝、踝、肩、肘、腕等全关节动力需求。

欢迎联系惠斯通技术团队，获取人形机器人关节轴向磁通电机的定制选型方案。