在人形机器人中，机器人灵巧的手部位使用的常规都是空心杯电机+多级行星减速箱组成的模组。因为空心杯电机高速低扭矩的特性，为了在较小空间内获得较大的手指抓握力，空心杯电机都需要搭配行星减速箱进行使用，一般都会集成2-3级的行星减速箱。

一、人形机器人关节空心杯电机分类

空心杯关节是直流永磁伺服微特电机的一类，从原理上来说属于旋转关节的范畴，具有新颖的转子结构、独特的线圈制造工艺和较小的尺寸。空心杯电机在结构上突破了传统直流电机的结构形式，采用的是无铁芯转子，其电枢绕组为空心杯线圈，形似水杯，因此被称为“空心杯电机”。

空心杯电机分为有刷和无刷两种：有刷空心杯电机转子无铁芯和无刷空心杯电机定子无铁芯。

1、有刷空心杯电机转子无铁芯

空心杯直流有刷微电机采用机械换向，磁极不动，线圈旋转。电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换向器和电刷来完成的。在转动的过程中会摩擦碳刷，造成损耗，需要定期更换碳刷。碳刷与线圈接线头之间通断交替，会发生电火花，产生电磁破，干扰电子设备。

2、无刷空心杯电机定子无铁芯

无刷空心杯直流电机采取电子换向，线圈不动，磁极旋转。无刷空心杯直流电机，是使用一套电子设备，通过霍尔元件，感知永磁体磁极的位置，根据这种感知，使用电子线路，适时切换线圈中电流的方向，保证产生正确方向的磁力，来驱动电机。因为是自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步，消除了空心杯直流有刷微电机的缺点。

二、机器人电机有刷空心杯电机和无刷空心杯电机区别

1、换向方式不同：有刷空心杯电机采用机械电刷换向，电机运行过程中存在着一定的相对摩擦，会产生噪声、电火花，降低了电机的使用寿命，用物理碳刷和换向器的配合来完成换向。无刷空心杯电机采用电子换向的方式，具有效率高、转矩波动小、使用寿命高、结构精巧，维护方便，易保养等特点，没有物理碳刷和换向器这种物理结构，用线圈导线直接连接到控制器。

2、控制方式不同：有刷空心杯电机采用电流控制；而无刷空心杯电机需要搭配电机驱动器实现驱动控制。

3、转子不同：有刷空心杯电机是线圈、换向器和连接板在外壳和永磁体中间旋转，共同组成转子；无刷的线圈是同定的，磁铁在中间旋转，同时也是转子。

4、是否有霍尔传感器：有刷空心杯电机没有霍尔传感器；无刷空心杯电机有霍尔传感器。

5、寿命：有刷空心杯电机的寿命取决于换向器（一旦损坏，即要更换电机），寿命一般1000-3000h；无刷空心杯电机采用轴承，寿命更长，可达10000h+。

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