拆解廉价无刷电机：小机器人的动力秘密
Motor Characterization for Small Running Robots (2016)
我在 MIT 的仿生机器人实验室曾受限于廉价直流减速电机，这次决定将目光投向 RC 模型市场海量的廉价无刷电机。虽然这些电机在无人机和航模上表现优异，但缺乏适合动态跑步机器人的扭矩控制方案。作为我的毕业设计项目，我拆解并测试了 Turnigy、Gartt 和 Flycat 等多个品牌的电机，通过测量电阻和反电动势波形，计算扭矩常数与电机常数。结果显示，虽然廉价电机在散热和绕组设计上存在差异，但通过深入理解其电磁特性，我们完全有机会用低成本方案打造出高性能的跑步机器人原型。
对于跑步机器人而言，你需要的不是全天候稳定输出 10 安培，而是能在短时间内爆发数倍于持续电流的峰值，其余时间则保持低电流运行。
- num42
发布该文章的作者 Ben Katz 在硕士期间设计了 MIT Mini Cheetah。他的论文已成为机器人社区中关于执行器设计的热门参考，并且免费在线提供。
论文：A low cost modular actuator for dynamic robots
https://dspace.mit.edu/entities/publication/b85069e2-f1cd-47...
https://www.youtube.com/watch?v=nmViQ1T03Rk
Unitree、LIMX Dynamics 和其他中国机器人公司可能也参考或受其执行器设计影响，从而推动了自身执行器的演进。
https://www.militarytimes.com/industry/techwatch/2026/08/18/...
Ben，拆解一下 Mini Cheetah 的中国版本。
https://robot-daycare.com/posts/2022-11-02-mini-cheetah-clon...
https://www.youtube.com/watch?v=t5SHUWb6kH4&list=PL8H6WijZPO...
- sashank_1509
这对领域而言是里程碑式的变革，基本上你现在看到的所有人形机器人都源于此。对于领域外的人来说：
1. Boston dynamics 开创了液压执行器（用于其人形机器人 Atlas），并为其四足机器人开发了一些极其复杂的电机（我不认为他们曾解释过其设计）。
2. 欧洲的四足机器人有一条完整的研究路线专注于 Series Elastic Actuators，其中最著名的是来自 ETH Zurich 的 Anymal。
他们试图解决的主要问题是高扭矩密度与可背驱性。如果你想要大扭矩，可以使用高减速比，但那样就会失去可背驱性，导致行走变得非常僵硬。MIT Cheetah 基本上定制了一款半径很大的电机，直接输出极大的扭矩。总结一下，我们曾有过液压系统、极其复杂的电机加弹簧机构、以及极其复杂的大电机来解决这个问题，它们都需要巨额的资金和极高的复杂度（可以说 MIT Cheetah 相对简单，但我听说热管理是个大麻烦，而且整个机器人耗资数百万）。
当时在 MIT 的 Ben Katz 证明，你可以使用无人机中广泛使用的普通 BLDC 电机，配合较小的减速比（比如 1:10 或 1:20），就能获得非常好的扭矩密度与可背驱性之间的平衡。这一切始于上述博客文章，在随后的一年里，作为其硕士论文的一部分，他构建了 MIT Mini Cheetah，这也是我见过的首个能完成后空翻的四足机器人（也许 Bost […]
- hingler36
Ben 关于 mini-cheetah 执行器的文章依然是学习机器人执行器设计与控制的最好资源之一。