高導磁合金在機器人應用上的解決方案

以工程實務導向整理「高導磁合金在機器人應用上的解決方案」，用「問題 → 材料 → 作法 → 效益」快速對應實際設計。

一、伺服馬達與關節模組

問題：高頻磁通外洩、渦流損失、編碼器受干擾
材料：坡莫合金、奈米晶高導磁合金
作法

• 定子外圈／端蓋加裝高 μ 屏蔽環
• 薄片疊層結構降低渦流
  效益
• 扭矩效率↑、發熱↓
• 位置回授更穩定

二、感測器（IMU／磁力計／編碼器）

問題：馬達磁場造成零飄與誤判
材料：超薄高導磁合金箔
作法

• 感測器「局部包覆」式磁屏蔽
• 與接地/走線分離設計
  效益
• IMU 漂移↓、姿態解算更準
• 編碼器抖動減少

三、電源與功率電子（驅動器／DC-DC）

問題：高 di/dt 造成 EMI、通訊不穩
材料：奈米晶合金＋吸波材
作法

• 功率模組外殼磁屏蔽
• 高導磁合金（導磁）＋導電層（反射）複合
  效益
• EMI 明顯下降
• 通訊與控制穩定度↑

四、機器人視覺與 AI 模組

問題：影像噪點、AI 模組誤觸發
材料：薄型高導磁合金
作法

• 相機／AI 板卡重點屏蔽
• 與馬達模組磁隔離
  效益
• 影像穩定、辨識率提升
• 算法輸出更一致

五、人形／協作機器人安全

問題：磁場外洩影響安全感測
材料：高導磁合金複合板
作法

• 關節模組整體磁屏蔽
• 安全感測器獨立隔離
  效益
• 誤觸發降低
• 人機互動安全性↑

設計重點

• 頻段選材：
• 低頻磁場 → 高 μ 坡莫合金
• 高頻切換 → 奈米晶合金＋吸波材
• 結構：薄片疊層抑制渦流
• 重量：局部化屏蔽，避免整體包覆
• 整合：導磁層（吸磁）＋導電層（反射）最佳

總結

在機器人中，高導磁合金的核心價值是抑制磁干擾、提升控制精度、降低能耗、強化安全性。以關節、感測、功率模組的局部化應用，可在不顯著增加重量與成本下，顯著提升整體性能。