机器人电机驱动开题报告

随着智能制造和特种作业需求增长，机器人驱动系统正向高精度、高扭矩密度方向发展。四轮独立转向驱动技术可提升移动机器人在复杂地形下的灵活性，而无框力矩电机、轴向磁通电机等新型关节驱动方案能显著优化人形机器人的运动性能。当前电机驱动技术仍面临散热、控制精度与成本平衡等挑战。

二、国内外研究现状

1. 四轮驱动技术：国内已应用于军事侦察、服务机器人等领域，但核心算法仍需突破；

2. 关节驱动电机：国际领先企业如科尔摩根已实现无框力矩电机量产，轴向磁通电机因扭矩密度优势成为新兴研究方向；

3. 控制技术：特斯拉Optimus等产品通过集成编码器与PID算法实现94%的装配成功率。

三、研究内容与方法

| 研究模块 | 关键技术 | 实施路径 |

|-|--||

| 四轮驱动系统 | 独立转向控制算法、差速调节策略 | SolidWorks建模+MATLAB仿真验证 |

| 关节电机选型 | 无框力矩电机磁路优化/轴向磁通电机散热设计 | 有限元分析+温升实验 |

| 智能控制系统 | 多传感器融合（编码器+激光雷达）、强化学习动态响应优化 | ROS平台开发 |

四、预期成果

1. 完成四轮驱动机器人原型机，转向精度≤0.5°；

2. 开发扭矩密度≥30Nm/kg的关节电机模块；

3. 发表核心期刊论文1-2篇，申请专利1项。

五、参考文献（示例）

1. 四轮转向驱动机器人机械结构设计，百度学术，2023

2. 轴向磁通电机在人形关节的应用，中泰证券，2025

3. 无框力矩电机控制策略，知乎专栏，2024