关节电机是什么？

关节电机（也称机器人关节模组、一体化执行器）是将无框力矩电机、减速器、编码器、驱动器与轴承集成在同一紧凑结构内的机器人动力部件。它直接安装在机器人的关节处，输出受控的扭矩与转角，是人形机器人、四足机器人与机械臂的"肌肉"。

核心组成

• 无框力矩电机：提供原始扭矩，直接决定动力上限。
• 减速器：以转速换扭矩，常见方案有行星减速器与谐波减速器。
• 编码器：测量转角用于闭环控制，高端方案采用双绝对值编码器。
• 轴承：承受负载并保证回转精度，承力关节多用交叉滚子轴承。
• 驱动器：执行电流环/速度环/位置环控制，通过 CAN/CANFD 等总线接收指令（见 MIT 协议）。

关键指标

选型时最重要的参数是额定扭矩（可持续输出）与峰值扭矩（短时上限）、重量、外形尺寸、减速比与通信接口。一台人形机器人通常需要 20–40 台不同扭矩档位的关节电机——例如 BXI Elf 3 全身使用 31 台 85/70/50 系列关节电机，覆盖 25–150 N·m 峰值扭矩。

选型方法可参考关节电机选型指南。