扭矩密度(N·m/kg)
Torque Density
扭矩密度是什么?
扭矩密度(Torque Density)指执行器单位重量能输出的扭矩,单位 N·m/kg,分峰值扭矩密度与额定扭矩密度两种口径。它是机器人关节电机最核心的指标:关节电机装在机器人肢体上,自身重量就是别的关节要驮的负载——扭矩密度每提高一分,整机就能更轻、更快、续航更久。
怎么计算与比较
扭矩密度 = 输出扭矩 ÷ 执行器总重(含减速器与编码器)。比较时务必对齐口径:
- 峰值 vs 额定:厂商宣传多用峰值口径,数值可达额定口径的 3 倍以上;
- 是否含驱动器:一体化关节模组含驱动板,裸电机数字不可直接对比;
- 当前一体化关节的峰值扭矩密度普遍在 30–70 N·m/kg,顶尖产品超过 100 N·m/kg。
以 BXI 85/70/50 系列为例(峰值口径):BXI8515-19 为 150 N·m ÷ 1.4 kg ≈ 107 N·m/kg,BXI7010-19 为 50 N·m ÷ 0.8 kg ≈ 63 N·m/kg,BXI5018-19 约 64 N·m/kg,BXI5014-19 为 50 N·m/kg。
高扭矩密度怎么来的
大直径、多极对数的外转子力矩电机提供基础扭矩,行星减速器以较小的重量代价放大扭矩;准直驱(QDD)路线用中小减速比在扭矩密度与反驱性之间取得平衡。谐波方案扭矩密度口径可以更高,但牺牲抗冲击与反驱能力,见谐波减速器。
