直驱电机赋能家用机器人，本末科技打造全新智能动力体验

2016年LiveDrive直驱电机正式亮相汉诺威工博会后，不少专家就预判，这种新型结构未来有着巨大潜力。当时有学者指出，这种铜线圈和磁铁组合的独特设计，相较非传统齿轮耦合结构有着更大扭矩，但更加安静和精准，就像是新能源发动机对于汽车一样，带来的会是一种传动方式上的变革。

近年来，国产家用机器人企业在全球市场上取得了极大的成果，面对更加激烈的竞争，直驱电机由一个较为冷门的领域，迅速成为企业寻求产品突破性变革的焦点。尤其在中高端家用机器人上，为了打造更多与众不同的新卖点，满足消费者挑剔且多样化的产品需求，追求更加稳定可靠的极致性能，通过愈发严苛的国家检测标准，直驱电机无疑成为最好的选择。


家用机器人的新选择

对于机器人等行业而言，直驱电机的确意味着一种标准传动装置的技术进步，这种基于材料学创新变革而诞生的最终产品，在多方面都有着极大的进步。

就原理上而言，直驱电机是直接将动力从电机传递到机器人的运动部件，相较必然存在机械延迟的齿轮传动执行器，省去了中间复杂的减速器冗余机构，不仅安全功能相对更丰富且精确，而且还可以做到完全静音，可维护性和可拓展性也都具备明显优势，使用寿命、续航能力都得到了大幅提升。可以说直驱型精准动力方案，真正为机器人创新带来了更多的可能性。

当前，在市场需求的拉动下，以本末科技为代表的国产直驱电机厂商正借势快速崛起。据悉，头部企业“本末科技”具备“自研、自产、自销”的全栈能力，其工厂目前已经完成5条自建产线的搭建，其年产能可达百万级别。前不久，本末科技发布了新品M0603A电机，这款产品已经具备更明显的静音、结构紧凑、安装简便、运行稳定、小体积、控制高度集成化等特点，独特驱动器控制算法和高精度传感器帮助客户在产品的智能动力体验上有了颠覆性的提升，目前已经成功应用于追觅最新的智能洗地机产品H30上，其通过双驱动轮助力智能操控的“新体验”，让追觅产品成为家用产品市场又一标杆，得到消费者的一致好评。目前M0603A电机成为家用机器人、小型AGV驱动轮玩具驱动轮、教育开发车载平台等产品的“动力执行器”首选。

（M0603A图片）

此外，在追求高性能和极致体验的同时，本末科技也做到了极致的性价比。其单台M0603A电机的价格仅相当于一串葡萄价格，目前面向越来越多的家用机器人提供动力方案。可以预见，在全球庞大的市场推动下，本末科技这一全新驱动结构持续研发落地的先行者未来会有着更多的销量跃升。


行业又一精品力作

究其原因，对于家用机器人企业而言，市场核心一直是提升消费者体验和购买欲望，加速进入各种应用场景。因此续航、防护等级、噪音、需求扩展性、安全等几个方面都是核心影响因素，也是评测机构和消费者重要的评估依据。

而毫无疑问，M0603A电机这种开创性的升级产品，在这些方面都有着显著优势。有着高效率、高精度、高速度、稳定、低维护成本并且具备强适应性，使家用机器人的全新设计成为可能。

例如运行效率和耐用性是消费者关注的重点，这意味着家用机器人一次充电可以运行多长时间，能够用多久。而M0603A电机成功使家用机器人更加实用且更具成本效益。因为在产品结构设计上，M0603A通过专业的磁路设计，优化电机的磁场分布，提高电机的扭矩密度和功率密度、降低电机的能耗，提高电机的运行效率和性能。另外也可以降低电机的温升和噪音，减少电机的故障率和维修次数，从而延长电机的使用寿命。

当然，极简和紧凑的设计所带来的另一效果则是防护等级的提升。M0603A的防护等级达到了IP64，在基础性能指标上提供了较大的集成冗余，帮助家用机器人进入更多的场景。

（M0603A防水测试图）

可以预见，由于直驱电机容易磨损或损坏部件较少，未来随着时间的推移，配备直驱电机的家用机器人的维护频次将大大降低，从而进一步延长使用寿命并降低了综合利用成本，这对于产品持久可靠的性能至关重要，有助于提升企业品牌和产品口碑。

除此之外，噪音问题也是消费者一直关注的重点。市场结果已经证明，家用机器人的安静操作体验，对家中居住者的干扰较小，更容易受消费者青睐。直驱电机相对于传统的“有刷电机+减速器”或者“无刷电机+减速器”的传动方案会更加安静，其静音效果远超行业检测标准。

（M0603A电机静音测试数据）

静电和产品可靠性是愈发严格的检测下，家用机器人需要关注的另一问题。M0603A在ESD指标上达到正负15KV标准，这远超正负8kv的家用行业国标标准。在EMC指标上，M0603A表现同样非常稳定，这意味着其抗电磁干扰能力非常不俗。

（M0603A电机ESD和EMC数据）

如何给消费者带来更深层次的体验？那势必需要产品能够有服务于机器人更广泛的功能需求。从电机控制角度而言，M0603A做到了驱控一体高度集成化，其内置力矩环、速度环，这将为机器人企业提供更精确的控制和反馈机制，帮助机器人实现快速加速和减速，实现精确的运动控制，助力机器人企业整机上层控制更简单。

一方面，对于家用未来的产品拓展性而言，这种精度至关重要。例如M0603A可以帮助家用机器人在处理精致的物体或执行需要精确定位的任务时更容易，实现路线导航、物体操纵或角度微调，减少重复运动轨迹，做到更聪明、更智能。

另一方面，由于M0603A直驱电机比齿轮电机更紧凑，从而还可以实现更小、更精简的机器人设计，满足更多的功能开发要求。另外，通过集成单总线控制，且通信更简单便捷，成本更低，能更好助力整机功能联动，创造更多应用场景。

更值得一提的是，M0603A为了更加适用手持智能洗地机、扫地机器人等轮式应用的产品，在连接端加入了防缠绕结构设计，用于阻隔工作中的毛发进入内部缠绕，可对内部结构起到更好的防护作用，进一步降低故障率，提高了产品耐用性。


“一串葡萄价格的背后”

在这些极致的性能背后，本末却也将M0603A直驱电机打造成为性价比之王，相比同类型直驱电机，真正做到了用更低成本实现高阶性能。

本末科技到底是怎么做到的？据机器人大讲堂了解，本末科技以客户为中心，从客户需求、市场调研到解决方案、测试验证、批量交付、品控管理等“全链条”的优化是其成功的重要原因。

在客户需求、市场调研到解决方案阶段，本末科技核心零部件部门拥有几十人的研发和技术团队，根据客户项目敏捷快速响应，组建专门项目组深入客户场景，对客户需求进行市场、产品定义、技术等进行全方位分析，结合本末科技多年在核心直驱技术的沉淀和对机器人动力设计的经验，提供科学和合理化的解决方案。

在产品的实际测试和验证阶段，本末科技完善了开发和测试设备，拥有产品全方面检测设计方案及测试验证能力，其中包括配有9台不同量程的电机性能的测试系统，提供电机电压、电流、功率、扭矩、转速、效率的测量功能，还配有先进的示波器、电子负载、高压差分探头等设备，用于硬件板级电源及信号完整性测试。不仅如此，本末还成立了专业的测试验证中心，招募了工作经验丰富的团队，帮助客户真正做到产品测试通过环境可靠性、电磁兼容、安全安规、硬件白盒、软件功能、硬件功能、场景等全方面覆盖检测，满足更多客户的产品款型定制化开发需求。

在产品批量交付阶段，规模化是稳定产品良品率，降低单位公摊成本的基础。本末科技不仅拥有精简、完善的工艺流程，产线半自动化程度高，而且产线可实现快速切换和复制，这为其批量化交付提供了保障。据了解，目前本末科技每条半自动化线产能达到5-10万台/月，已经完全可以满足客户订单的批量和紧急交付要求。

为了进一步降本增效，在本末的生产体系上，还加入了非常多的数字化组成部分，提升了产线换产和维护的效率。例如其通过ERP系统和MES系统，实现了数字化和可视化生产管理，随时随地可查询订单计划、生产情况、FPY情况、生产异常问题分析报告等，从而大幅避免了维修停工等问题。

这种庞大的生产体系，得益于对每个生产单元的持续优化，不仅仅是将生产设备和测试仪器实现数据化、防呆化、一键式操作等最新的生产工艺和测试可靠性及跟踪性，还有配置完备的工程技术团队，这保证了其可随时解决产线上各类突发问题和攻关难点问题。

由于在市场上得到了越来越多家用机器人的认可，在前期的产品设计阶段，为了开发出更适用于各类型产品的直驱型电机，本末科技往往会首先配合客户共同进行产品全方面检测设计方案及测试验证，将各种检验作业指导文件细节化、图片化，各类品控记录表单明细化、专用化，并持续定期的抽查检验、首巡检验，与客户共同实现产品的全方位设计和定型全流程。

可以说正是这种在生产端与客户定制化开发和设计定型的能力，使得本末科技能够更加容易完成从材料、制造到成品的全面监测和严格把控，并以完善的质量管理体系为基础，以拥有一支电机行业多年丰富的质量管理团队为驱动力，快速、精准、闭环解决各类质量疑难杂症，帮助用户持续改善产品，满足了客户使用要求，确保了产品良品率超越电机同行业水平。


结语与未来

在技术进步、消费者需求变化的驱动下，以扫地机器人、智能洗地机、空气净化器等为代表的家用机器人近年来产品革新的趋势和速度非常显著。家用机器人厂商为了满足环保节能要求，提升产品清洁性能、提高导航自主性和效率，增加机器人的多层和多区域运行能力，开始选择不断优化家用机器人的部件和组合。

直驱型电机不仅能效更高，噪声几近全无，而且做到了使用寿命长，可以降低故障率。还借助体积较小，集成度高等优势为家用机器人的设计和美观提供了更大的空间，这将有利于加入更多时尚、科技的元素与现代家居完美融合。

当然，在此之前，虽然直驱电机具有多种优点，但它们也存在例如设计和控制系统的成本增加和复杂性增加等局限性，但本末科技通过在硬件上突破关键核心技术，在软件上不断进行算法优化，在研发上搭建全自主研发体系，积极构建产品性能、材料、工艺、结构、算法等方面研发团队，并在生产上精益智造能力、交付能力和品控质检，在产品和设计层面实现了更强的解决方案输出。

可以预见，随着人们对家用机器人的具体要求和预期任务不断增多，家用机器人厂商必然还会根据应用的不同持续更迭进化产品，而直驱型电机无疑是目前提高机器人整体性能和功能的最佳选择。