空心杯电机处在灵巧手的驱动环节，负责把电能转成手指关节需要的快速、精细运动。

它与普通电机最大的区别，在转子。

传统电机通常有铁芯，空心杯电机去掉了这部分结构，直接用漆包线绕成一只薄薄的杯状转子。内部没有铁芯支撑，转子重量和转动惯量因此大幅下降，也消除了铁芯齿槽带来的顿挫。

结果就是，同样很小的一颗电机，可以启动得更快、停得更快，控制也更平顺。

这恰好对应灵巧手最需要的能力。

手指关节的运动幅度小、启停频率高，还需要持续做细微的位置和力度调整。传统工业夹爪更多解决开和合，灵巧手要处理的是毫米级的连续动作，驱动电机的响应速度和控制精度因此变得格外重要。

用量也随之增加。

据公开拆解，特斯拉单只灵巧手配置 6 颗空心杯电机，其中拇指关节 2 颗，其余四指各 1 颗，双手合计 12 颗。部分研报把腕部和更多自由度方案一并计入，单台机器人用量达到 16 至 17 颗。

真正难做的地方，就藏在那只没有支撑的杯状绕组里。

漆包线悬空成型，每一匝线的位置、张力和排列都必须保持稳定。绕组一旦出现局部松紧不一致或者排布偏差，磁场就会受到影响，最终表现为转速波动、发热增加，甚至疲劳寿命下降。

这也是为什么头部厂商长期把绕线当作核心工艺。

Faulhaber 在其无刷电机产品资料里，就将绕线技术与磁路设计并列为决定电机性能的关键环节。

国产厂商与海外龙头的差距，也主要集中在这一道工序的自动化和一致性上。

据公开资料，国内部分头部企业使用的高端绕线设备来自日本小田原、田中精机等厂商。国产空心杯电机想把产能继续往上推，绕线设备本身就成为必须先解决的一层。

产线投入也能看出这道工艺的分量。

据公开资料，一条自动化空心杯电机产线投资约 500 万至 600 万元；半自动产线设备投入约 280 万元，其中绕线机单台约 40 万元，一条产线通常至少配置三台。单台设备年产量接近 3 万个，平均约五分钟下线一颗，对应年产值约 4500 万元。

所以空心杯电机真正的量产门槛，很难从电机结构图上看出来。

决定一家公司能做多少颗、良率能做到多高、成本还能压下多少的，是漆包线能不能以同样的张力和形状，一颗接一颗稳定绕出来。

国产头部厂商能够走到今天，也有一部分技术积累来自海外并购。

据公司披露，鸣志电器在 2018 年收购美国 AMP，将后者在空心杯电机设计与制造领域积累多年的技术和工艺纳入体系；2020 年以后，公司进一步增加自研绕组的量产投入，逐步突破绕组制造环节。

目前其空心杯产品覆盖 Φ6mm 至 Φ38mm，公司称部分型号已经具备替代 maxon、Faulhaber 同类产品的能力。

鼎智科技表示已经具备空心杯绕组自动化批产能力，此前相关产品仍处于量产导入阶段；兆威机电、伟创电气、江苏雷利、昊志机电等厂商也均有相关产品布局。

据研报数据，在相近尺寸下，国产空心杯电机在空载转速、绕组耐温能力和机械响应速度等指标上仍与 maxon 存在差距。

这几项指标恰好都与制造工艺高度相关。

绕组排布是否稳定，会影响电磁性能；漆包线和绝缘体系能承受多高温度，会影响持续工作能力；批次一致性能不能控制住，又决定了同一套算法和控制参数装到不同机器人上以后，能否得到相近的响应。

所以，空心杯电机下一阶段国产替代的速度，很大程度上要看设备端。

内容来源自【RIO机器人】公众号