在小型機械臂中，通常需要使用無框直接驅動電機，以減小機器人關節(jié)的尺寸、減輕機器人重量，并提升其動作效率。而作為直接驅動電機，也會帶來一個新的問題，就是較高的技術實施難度和應用集成成本。

這一方面是因為無框電機本身復雜的操作使用流程，另一方面，在設計制造機器人過程中，需要將力矩電機、編碼器反饋、制動抱閘和諧波減速機等多個零散的運控傳動組件集成到機器人關節(jié)這個尺寸極為有限的狹小空間中，同時還必須確保機械臂快速、靈活和可靠的運動性能。由此而帶來的超長開發(fā)周期和高昂制造成本，在一定程度上阻礙了小型關節(jié)機器人的廣泛應用和普及。

這就引出了另一類產品——超聲電機。

機器人手指主要有3個大部分組成：微型超聲電機手指結構、微型超聲電機驅動電源及運動算法、微型閉環(huán)控制管理。

微型超聲電機手指結構

以人的手指同比例進行機器人手指結構設計，將特種微型超聲電機安裝在特定的狹小空間，可以是中間出軸結構帶齒輪，也可以中空直接驅動的結構。根據(jù)實際需求進行設置

微型超聲電機驅動電源

應用于機器人手指特種微型超聲電機的驅動電源體積要求盡可能小，以便于安裝在極為狹小的空間，輸入電壓為安全電壓，電源之間不要有干擾。在項目推展的未來，將會將驅動電源分為控制電源模塊及功率模塊進行集成電路開發(fā)，以便于在微小的空間安裝多個驅動電源。

微型閉環(huán)控制管理

機器人手指微型閉環(huán)控制超聲電機管理系統(tǒng)，驅動控制運算能力需求強，使用高于15位絕對編碼器，實現(xiàn)精準的運動控制，使用傳感器以及機器人手指運動算法實現(xiàn)精細化高精度的運動控制。