協(xié)作機(jī)器人的電機(jī)選型需兼顧安全性、靈活性、輕量化三大核心特性，與工業(yè)機(jī)器人相比，對(duì)力矩控制精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和人機(jī)交互安全性要求更高。

一、選型核心原則

1. 輕量?jī)?yōu)先：協(xié)作機(jī)自重小、負(fù)載輕，優(yōu)先低壓伺服電機(jī)（48V/24V）
2. 高扭矩低轉(zhuǎn)速：關(guān)節(jié)低速大扭矩，直驅(qū) / 減速一體化電機(jī)最優(yōu)
3. 安全柔性：支持力矩傳感、過(guò)載限流、碰撞停機(jī)
4. 體積極小：內(nèi)置關(guān)節(jié)內(nèi)部，扁平、細(xì)長(zhǎng)緊湊結(jié)構(gòu)
5. 閉環(huán)精準(zhǔn)：高精度編碼器，滿足 ±0.02mm 重復(fù)定位

二、先確定基礎(chǔ)參數(shù)

1. 額定電壓
   主流協(xié)作機(jī)器人統(tǒng)一：DC48V（最通用）
   小型桌面款：DC24V
2. 負(fù)載等級(jí)劃分
   • 3kg 及以下：輕載小型協(xié)作
   • 5–10kg：通用主流協(xié)作
   • 12–20kg：重載協(xié)作
3. 關(guān)節(jié)分布
   底座 1 軸、大臂 2 軸、小臂 3 軸力矩最大；手腕 4/5/6 軸力矩最小

三、電機(jī)核心選型參數(shù)

1. 額定扭矩 & 峰值扭矩

• 1/2/3 大關(guān)節(jié)
  額定扭矩：15~40 N·m
  峰值扭矩：額定 1.8~2.2 倍（啟停、抬升重物用）
• 4/5/6 手腕關(guān)節(jié)
  額定扭矩：3~12 N·m
• 經(jīng)驗(yàn)公式：
  關(guān)節(jié)所需扭矩 = 負(fù)載重心力臂 × 總重量 × 安全系數(shù) 1.5~2.0

2. 轉(zhuǎn)速

3. 功率快速匹配

• 大關(guān)節(jié)電機(jī)功率：1.6KW ~ 12.6KW
• 手腕小關(guān)節(jié)功率：0.3KW ~ 3.8KW
  市面通用協(xié)作電機(jī)集中：400W~1500W

4. 減速器搭配（電機(jī)必配）

5. 編碼器要求

6. 力矩傳感（協(xié)作必備）

四、按負(fù)載直接套用選型（最快）

1. 3kg 小型協(xié)作
   電壓 48V，單關(guān)節(jié)電機(jī)400W~750W，扭矩 8~18N?m
2. 5~10kg 通用協(xié)作（最常用）
   電壓 48V，大關(guān)節(jié)750W~1000W，扭矩 20~35N?m
3. 12~20kg 重載協(xié)作
   電壓 48V，大關(guān)節(jié)1000W~1500W，扭矩 35~45N?m

五、電氣與通訊選型

1. 驅(qū)動(dòng)方式：伺服驅(qū)動(dòng)器一體化集成（關(guān)節(jié)集成驅(qū)動(dòng)最省空間）
2. 通訊協(xié)議：主流 EtherCAT（高速同步）
3. 制動(dòng)：帶電磁抱閘，斷電鎖死關(guān)節(jié)不下墜
4. 溫控：內(nèi)置溫度探頭，過(guò)熱降功率保護(hù)

六、避坑要點(diǎn)

1. 不要選用高壓 220V 工業(yè)伺服，體積大、不安全、不適合協(xié)作
2. 只看功率不看扭矩，協(xié)作優(yōu)先扭矩
3. 無(wú)抱閘電機(jī)不能用于垂直關(guān)節(jié)，會(huì)溜臂
4. 不選增量編碼器，必須絕對(duì)值
5. 焊接、搬運(yùn)重載場(chǎng)景，扭矩安全系數(shù)拉到 2.0 以上