IT-MAG Magnetic Material Co.,Ltd

IT-MAG Magnetic Material Co.,Ltd

Tren pengembangan motor sendi robot humanoid - perbandingan antara motor torsi tanpa bingkai dan motor fluks aksial

2025 03/05

Kontrol gerak sambungan robot humanoid membutuhkan torsi tinggi, presisi tinggi dan solusi motor efisiensi tinggi. Pilihan utama di pasar adalah motor torsi tanpa bingkai, yang memiliki teknologi yang relatif matang dan dapat memenuhi persyaratan torsi tinggi sambungan robot.
Namun, sebagai solusi yang muncul, motor fluks aksial secara bertahap menarik perhatian industri karena kepadatan torsi yang tinggi.
Dalam rantai industri robot humanoid, OEM memiliki "hak definisi" sendi, yang secara khusus dimanifestasikan dalam menguasai tiga titik: tingkat robot humanoid desain kebebasan: menentukan jumlah sambungan dan rentang geraknya humanoid robot solution solution solusi: Pilih mode drive yang tepat dan desain posisi tata letak gabungan motor: mengoptimalkan kinerja gerakan robot dan kompak struktural.
Berdasarkan efek skala dan pembagian kerja khusus, kemungkinan OEM untuk melakukan integrasi vertikal penuh rendah, dan "desain independen, produksi outsourcing" akan menjadi model kerja sama yang lebih mungkin. Motor torsi tanpa bingkai: Larutan utama matang 02 motor torsi tanpa bingkai adalah motor drive langsung tanpa perumahan, bantalan dan encoder, yang dirancang khusus untuk integrasi ke dalam sambungan robot atau struktur mekanis lainnya. Output Torsi Tinggi: Dengan mengoptimalkan desain sirkuit magnetik, kapasitas torsi ditingkatkan, yang cocok untuk sambungan yang membutuhkan torsi tinggi. Struktur dan kemampuan penyesuaian yang ringkas: Mudah diintegrasikan ke dalam sambungan robot dengan berbagai ukuran dan bentuk. Kecepatan respons yang cepat dan tidak ada efek cogging: Tingkatkan kehalusan dan ketepatan gerakan robot.
Namun, karena permintaan pasar yang terbatas di masa lalu, rantai industri motor torsi tanpa bingkai belum sepenuhnya dikembangkan, menghasilkan biaya tinggi dan promosi pasar yang terbatas. Namun, dengan perkembangan cepat industri robot humanoid, skala produksi motor torsi tanpa bingkai berkembang, dan biaya produksi diperkirakan akan berkurang. Motor fluks aksial: Opsi kepadatan torsi tinggi yang muncul 03 dibandingkan dengan motor fluks radial tradisional, motor fluks aksial dapat memberikan kepadatan torsi yang lebih tinggi karena desain sirkuit magnetik yang unik. Kepadatan torsi yang lebih tinggi: Dibandingkan dengan motor fluks radial, kepadatan torsi motor fluks aksial dapat meningkat sebesar 30%, yang sangat penting untuk desain kompak sambungan robot humanoid. Panjang aksial yang lebih pendek: membantu mengurangi volume sambungan robot dan meningkatkan fleksibilitas struktur keseluruhan. Efisiensi Tinggi: Dalam skenario aplikasi kepadatan daya tinggi, kinerja efisiensi energi motor fluks aksial lebih baik. Meskipun motor fluks aksial memiliki banyak keunggulan, masih ada beberapa keterbatasan dalam disipasi panas:
1. Karena struktur kompak motor, jalur konduksi panas antara stator dan rotor pendek, dan desain disipasi panas perlu dioptimalkan.
2. Proses Pembuatan Kompleks: Produksi motor fluks aksial melibatkan proses pemesinan dan perakitan presisi, dan kesulitan manufaktur relatif tinggi.
3. Rantai industri belum matang: rantai pasokan motor fluks aksial saat ini relatif terbatas, dan produksi skala besar masih membutuhkan waktu.
Tren Pasar dan Prospek Pengembangan 04 Rotary Joint Solutions saat ini mencakup tiga kategori: drive kaku, drive elastis, dan drive drive-kuasi. Di antara mereka, sambungan elastis relatif lebih sedikit digunakan karena algoritma kontrol yang kompleks dan biaya perangkat keras yang tinggi. Larutan sendi yang kaku: Pengurangan rasio reduksi yang besar dapat digunakan untuk memberikan torsi yang lebih besar dan presisi yang lebih tinggi, tetapi sensor gaya ditambahkan, yang lebih mahal dan memiliki ketahanan benturan yang buruk. Larutan penggerak quasi-direct: Torsi dapat dikontrol melalui loop saat ini, menghilangkan peredam rasio reduksi yang besar, tetapi torsi outputnya kecil. Ini pertama kali digunakan dalam robot empat kali lipat. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan kemajuan teknologi, telah banyak digunakan dalam robot humanoid. Selain itu, pereduksi robot humanoid terutama menggunakan reduksi harmonik dan planet: reduser harmonik cocok untuk sambungan yang menekankan torsi tinggi, presisi tinggi, dan ruang kecil; Reduksi planet lebih cocok untuk kesempatan yang membutuhkan efisiensi tinggi, biaya rendah, dan ketidakpekaan ruang. Pilihan Teknologi Penginderaan 05 Solusi presisi tinggi, berbiaya tinggi biasanya menggunakan sensor gaya, sementara solusi berbiaya rendah lebih suka kontrol loop saat ini. Kontrol loop saat ini: Torsi diperkirakan oleh arus, dengan kesalahan akurasi sekitar ± 10%, dan tidak kompatibel dengan reduksi rasio reduksi yang besar. Solusi Sensor Kekuatan: Akurasi yang lebih tinggi, kompatibel dengan reduksi rasio reduksi yang besar, tetapi biaya yang lebih tinggi. Dengan pengembangan industri, solusi kontrol berbiaya rendah akan lebih suka loop saat ini, sementara robot kelas atas akan menggunakan sensor gaya untuk meningkatkan akurasi kontrol.
Pilihan motor untuk sendi robot humanoid sedang mengalami evolusi teknologi. Motor torsi tanpa bingkai masih mendominasi dengan desain dewasa dan stabilitas tinggi, sementara motor fluks aksial secara bertahap mendapatkan perhatian karena kepadatan torsi tinggi dan efisiensi tinggi. Dengan kemajuan teknologi, motor hibrida yang menggabungkan keunggulan keduanya mungkin muncul di masa depan. Selain itu, teknologi gabungan rotary, solusi peredam dan solusi sensor juga terus dioptimalkan untuk mendorong industri robot humanoid menuju kinerja yang lebih tinggi dan efisiensi yang lebih tinggi.