對(duì)于給定的扭矩，定制電機(jī)的尺寸可以更小，重量也可以更輕。（圖片來(lái)源：Mirmex Motor）

來(lái)自比利時(shí)的科學(xué)家，借助人工智能技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出一種微電機(jī)繞線技術(shù)，從而顯著提升電機(jī)的性能。

新興的工業(yè)科技企業(yè)和機(jī)電一體化領(lǐng)域的先驅(qū)者，Mirmex Motor，發(fā)明了一種能夠生產(chǎn)高功率密度電動(dòng)微電機(jī)繞組的創(chuàng)新方式。這些微電機(jī)由柔性印刷電路組成，并采用人工智能（AI）進(jìn)行研發(fā)。相較于傳統(tǒng)的微電機(jī)，它們的緊湊性提升了50%，性能增長(zhǎng)了70%。相比那些使用傳統(tǒng)銅線繞組的電機(jī)，這些微電機(jī)的熱損失減少了三分之二，組裝速度提高了10倍。

這種微電機(jī)特別適用于高性能工業(yè)和精密電動(dòng)外科手術(shù)工具以及主動(dòng)假肢的制造，可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的軟件進(jìn)行全面定制。據(jù)該公司表示，該技術(shù)極大地簡(jiǎn)化了電機(jī)生產(chǎn)，因此可以縮短制造時(shí)間，并減少使用傳統(tǒng)銅線圈在制造過(guò)程中所需的模具成本。

“如今，微電機(jī)無(wú)處不在，無(wú)論是無(wú)人駕駛飛機(jī)還是手術(shù)設(shè)備和機(jī)器人，都離不開(kāi)微電機(jī)。對(duì)微型電機(jī)的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)?！盡irmex Motor 的首席科學(xué)顧問(wèn) Bruno Dehez 教授說(shuō)：“這類(lèi)電機(jī)的性能在很大程度上取決于其銅線圈的設(shè)計(jì)。為了取得最優(yōu)性能，電機(jī)的繞組需要特別長(zhǎng)，纏繞起來(lái)非常復(fù)雜。許多線圈在原型設(shè)計(jì)階段仍然需要手工組裝?！?/p>

這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在無(wú)槽永磁電機(jī)上，無(wú)論是作為同步電機(jī)還是無(wú)槽無(wú)刷直流（SBLDC）電機(jī)。這些設(shè)備已經(jīng)存在了40年，但是在這段時(shí)間里并沒(méi)有出現(xiàn)太大的創(chuàng)新。雖然傳統(tǒng)的高性能線圈的設(shè)計(jì)、操作和制造過(guò)程非常復(fù)雜，但是該公司的創(chuàng)新成功滿足了用戶對(duì)于更高性能和便攜性的需求。

Mirmex的首席技術(shù)官Fran?ois Baudart博士表示：“歷史上使用的生產(chǎn)機(jī)器是為特定類(lèi)型的線圈或單一應(yīng)用設(shè)計(jì)的。這種復(fù)雜的過(guò)程會(huì)降低原型設(shè)計(jì)和制造的速度，造成高昂的成本并缺乏靈活性。由于微電機(jī)主要應(yīng)用在需要?jiǎng)?chuàng)新和進(jìn)步的領(lǐng)域，因此我們必須找到更好的解決方案?！?/p>

這項(xiàng)技術(shù)是比利時(shí)魯汶天主教大學(xué)（UCLouvain）自2013年開(kāi)始的多年研究成果。2017年，研究團(tuán)隊(duì)成立了Mirmex Motor，繼續(xù)推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，并從本地投資者和歐洲聯(lián)盟委員會(huì)那里籌集了數(shù)百萬(wàn)歐元的資金和補(bǔ)貼。

線圈繞制的方式并非單獨(dú)繞制線圈，而是在柔性印刷電路板（PCB）上創(chuàng)建并打印。這種專(zhuān)有的圖案采用人工智能算法設(shè)計(jì)，完成繞制后，重疊的層形成了電動(dòng)機(jī)的繞組。

經(jīng)過(guò)深入的研究，該公司已經(jīng)可以實(shí)施自動(dòng)化的流程來(lái)創(chuàng)建繞組拓?fù)?，并?yàn)證了在柔性材料上打印的繞組圖案優(yōu)于傳統(tǒng)方式。這些在柔性電路上制作的線圈顯著提高了電機(jī)的性能。

通過(guò)改變導(dǎo)體的尺寸、圖案、厚度或連接方式，可以實(shí)現(xiàn)更好的線圈，從而提升微電機(jī)的性能。理想的電機(jī)設(shè)計(jì)取決于其具體的應(yīng)用場(chǎng)景、環(huán)境和限制。這種軟件能夠根據(jù)具體情況開(kāi)發(fā)出最佳的組合，并且由于其高度的靈活性和設(shè)計(jì)自由度，可以輕松地適應(yīng)各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。