今天，在半導(dǎo)體制造工廠中，大部分工作都是由先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)和自動化系統(tǒng)完成的。在名為晶圓廠的半導(dǎo)體制造工廠中，機(jī)器人的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類工人，機(jī)器人是半導(dǎo)體加工領(lǐng)域的核心。在半導(dǎo)體器件制造過程中，每塊硅片（晶圓）的加工布局至關(guān)重要，而這一過程需要使用先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)來保證精確性。

對于用于半導(dǎo)體制造的工業(yè)機(jī)器人，如SCARA、圓柱形、笛卡爾和鉸接式機(jī)器人，選擇合適的機(jī)器人電機(jī)并優(yōu)化其速度和扭矩非常重要。否則，機(jī)器人的整體效率和生產(chǎn)率將受到影響。

在半導(dǎo)體工廠中，機(jī)器人被限制在主機(jī)加工機(jī)器內(nèi)部。如果其中一個機(jī)器人發(fā)生故障，它只會影響到該機(jī)器的生產(chǎn)率。然而，還有其他機(jī)器人在軌道上持續(xù)運(yùn)動，負(fù)責(zé)移動大量晶圓（通常是一組25個晶圓）在整個晶圓廠內(nèi)。如果其中一個機(jī)器人發(fā)生故障，將會影響到整個晶圓廠的工作流程。因此，在這些機(jī)器人的設(shè)計中，確保具備正確的機(jī)器人設(shè)計至關(guān)重要，以實(shí)現(xiàn)每半步移動幾分之一度的精確度。

無論應(yīng)用如何，所有機(jī)器人（圖 1）都具有一些非常重要的特征；它們都必須可靠、運(yùn)動精確且操作可預(yù)測。

圖 1：工業(yè)機(jī)器人手臂。

在設(shè)計機(jī)器人時，工程師需要考慮如何選擇適用的電機(jī)。根據(jù)Bill Schweber在他最近的一篇文章中所指出的，設(shè)計人員會考慮三個主要參數(shù)來選擇特定的電機(jī)類型和型號：電機(jī)的最小和最大速度（以及相關(guān)的加速度）、電機(jī)能提供的最大扭矩以及扭矩與速度曲線，以及電機(jī)運(yùn)行的精度和可重復(fù)性（不使用傳感器和閉環(huán)控制）。

Schweber先生通過工程設(shè)計方法探討了機(jī)器人電機(jī)選擇的許多有趣方面。例如，人們可能認(rèn)為分辨率越高，機(jī)器人的運(yùn)動就越精確，因?yàn)橛芯涔爬系母裱哉f"越多越好"。然而，事實(shí)是，高精度（高分辨率）意味著每微步的扭矩更小。因此，在最終的設(shè)計中，需要權(quán)衡考慮，特別是如果需要一個需要精確、可預(yù)測和可靠的機(jī)器人。