《人形机器人用无框力矩电机设计技术规范》
(征求意见稿)
编制说明
一、工作简况
(一)任务来源
本文件由中国技术市场协会提出并归口,经中国技术市场协
会标准化工作委员会批准,正式列入2025年团体标准制修订计
划,标准名称为《人形机器人用无框力矩电机设计技术规范》。
(二)项目背景
随着机器人产业的快速发展,人形机器人作为高端智能装备
的代表,其技术迭代与性能提升成为行业焦点。关节、躯干及颈
部等核心部位的驱动装置是决定人形机器人运动精度、响应速度
与运行稳定性的关键,而无框力矩电机作为这些部位的核心驱动
元件,其设计与性能直接影响机器人的整体表现。
传统电机存在体积大、集成度低、力矩波动大等问题,难以
满足人形机器人对紧凑空间、高精度控制及高过载能力的需求。
无框力矩电机通过定子与转子的独立设计,可直接与负载结构集
成,具备体积小、响应快、控制精度高等优势,能有效适配机器
人的复杂运动需求。
然而,目前行业内针对人形机器人用无框力矩电机的设计缺
乏统一标准,各生产企业的技术指标、测试方法差异较大,导致
产品质量参差不齐,兼容性与安全性难以保障,制约了人形机器
人产业的标准化发展。为规范该类电机的设计、生产与应用,提
升产品一致性与可靠性,推动人形机器人技术的规模化落地,制
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定《人形机器人用无框力矩电机设计技术规范》十分必要。该规
范将为无框力矩电机的设计研发、性能测试及质量管控提供系统
指导,助力行业技术升级与产业协同。
(三)目的意义
1.目的
(1)确保驱动性能稳定
无框力矩电机需在人形机器人复杂运动过程中提供持续稳
定的力矩输出。本规范通过统一电磁设计、材料选型、结构公差
及热管理等关键要求,确保电机在不同姿态、负载及环境条件下
均能保持输出一致性与动态响应能力,满足机器人关节高精度控
制需求。
(2)保障系统集成安全
电机直接嵌入关节结构,需与机械、传感、控制系统高度耦
合。本规范规定了安装接口、绝缘等级、防护要求及电磁兼容性
等安全指标,确保电机在长期运行中不发生失效、过热或干扰,
保障整机安全可靠运行。
(3)提升产业协同效率
通过明确设计边界与测试方法,规范为电机制造商、机器人
整机厂、系统集成商提供统一技术语言,减少沟通成本与试错周
期,加速产品迭代与产业规模化应用。
2.意义
(1)提升机器人整机性能
无框力矩电机的高集成度与高性能特性直接影响人形机器
人的运动精度、负载能力与续航水平。规范的实施将推动关键部
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件质量一致性提升,助力整机性能跃升,增强我国人形机器人产
品国际竞争力。
(2)节约系统资源与能耗
通过优化电机结构与控制策略,减少冗余部件与能量损耗,
降低系统总重量与功耗,实现机器人轻量化与长续航,推动绿色
低碳制造理念在智能机器人领域的落地。
(3)促进技术创新与产业升级
规范的实施将引导企业加大在高性能磁性材料、精密制造工
艺、智能控制算法等方面的研发投入,带动上下游产业链协同创
新,形成高端智能制造新增长点,推动机器人产业向高附加值方
向升级。
(四)起草单位及起草人名单
本文件起草单位:
本文件主要起草人:
(五)主要起草过程
1.文本调研
2025年1月启动了文本的调研工作,并与2025年2月完成
了相关资料的收集和分析工作。
2.标准立项
2025年6月向中国技术市场协会标准化委员会提出申请,
于2025年6月30日获得中国技术市场协会标准化工作委员会批
准立项。
3.形成标准草案
2025年7月4日,起草组对资料收集情况进行汇总处理,
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确定了标准框架和主要内容。2025年7月24日,《人形机器人
用无框力矩电机设计技术规范》形成标准初稿。
4.形成