Kontrola ruchu stawów robotów humanoidalnych wymaga wysokiego momentu obrotowego, wysokiego precyzji i wysokiej wydajności roztworów motorycznych. Głównym wyborem na rynku jest bezramkowy silnik momentu obrotowego, który ma stosunkowo dojrzałą technologię i może spełniać wymagania dotyczące wysokiego momentu obrotowego stawów robotów.
Jednak jako powstające rozwiązanie silnik strumienia osiowego stopniowo przyciągał uwagę branży ze względu na jej wysoką gęstość momentu obrotowego.
W branżowym łańcuchu humanoidalnych robotów OEM ma „prawe definicję” stawów, które manifestują się specjalnie w opanowaniu trzech punktów: Humanoid robot Stopień swobody: Określ liczbę stawów i ich zakres ruchu humanoidalnego roztworu stawu robota: Wybierz odpowiedni tryb napędu i typu silnika Projektowanie układu stawu:
W oparciu o efekt skali i wyspecjalizowany podział siły roboczej możliwość przeprowadzenia OEM do przeprowadzenia pełnej integracji pionowej jest niska, a „niezależny projekt, produkcja outsourcingowa” będzie bardziej prawdopodobnym modelem współpracy. Bezkustkowy silnik momentu obrotowego: dojrzały roztwór głównego nurtu 02 Bezpoślizgowy silnik momentu obrotowego jest silnikiem bezpośredniego napędu bez obudowy, łożyska i enkodera, który jest specjalnie zaprojektowany do integracji ze stawami robotowymi lub innymi strukturami mechanicznymi. Wysoki moment obrotowy: Optymalizując konstrukcję obwodu magnetycznego, pojemność momentu obrotowego jest odpowiednia, która jest odpowiednia dla połączeń wymagających wysokiego momentu obrotowego. Kompaktowa struktura i możliwość dostosowywania: Łatwa do zintegrowania ze stawami robota o różnych rozmiarach i kształtach. Szybka prędkość reakcji i brak efektu przechowywania: Popraw gładkość i precyzję ruchu robota.
Jednak z powodu ograniczonego popytu rynku w przeszłości łańcuch przemysłowy bezkłasnych silników momentu obrotowego nie został w pełni rozwinięty, co spowodowało wysokie koszty i ograniczoną promocję rynku. Jednak wraz z szybkim rozwojem branży robotów humanoidalnych skala produkcyjna bezkładnych silników momentu obrotowego wzrasta, a koszty produkcji spadną. Silnik strumienia osiowego: pojawiająca się opcja wysokiego momentu obrotowego 03 W porównaniu z tradycyjnym silnikiem strumienia promieniowego, silnik strumienia osiowego może zapewnić wyższą gęstość momentu obrotowego ze względu na unikalny projekt obwodu magnetycznego. Wyższa gęstość momentu obrotowego: w porównaniu z silnikiem strumienia promieniowego, gęstość momentu obrotowego silnika strumienia osiowego można zwiększyć o 30%, co ma ogromne znaczenie dla kompaktowej konstrukcji stawów robotów humanoidalnych. Krótsza długość osiowa: pomaga zmniejszyć objętość stawów robotów i poprawić elastyczność ogólnej struktury. Wysoka wydajność: W scenariuszach zastosowania o dużej mocy wydajność efektywności energetycznej silnika strumienia osiowego jest lepsza. Chociaż silniki strumienia osiowego mają wiele zalet, nadal istnieją pewne ograniczenia rozpraszania ciepła:
1. Ze względu na zwartą strukturę silnika ścieżka przewodzenia ciepła między stojanem a wirnikiem jest krótka, a konstrukcja rozpraszania ciepła musi zostać zoptymalizowana.
2. Złożony proces produkcji: Produkcja silników strumienia osiowego obejmuje precyzyjne procesy obróbki i montażu, a trudność produkcyjna jest stosunkowo wysoka.
3. Łańcuch przemysłowy nie jest jeszcze dojrzały: obecny łańcuch dostaw osiowych silników strumienia jest stosunkowo ograniczony, a produkcja na dużą skalę nadal wymaga czasu.
Trendy rynkowe i perspektywy rozwoju 04 Rotary Stopucje obejmują obecnie trzy kategorie: sztywne dyski, elastyczne dyski i napęd quasi-direct. Wśród nich elastyczne stawy są stosunkowo mniej stosowane ze względu na ich złożone algorytmy kontroli i wysokie koszty sprzętu. Roztwór złącza sztywnego: Można zastosować duży reduktor współczynnika redukcji, aby zapewnić większy moment obrotowy i wyższą precyzję, ale dodaje się czujnik siły, który jest droższy i ma słabą odporność na uderzenie. Rozwiązanie napędu quasi-direct: moment obrotowy można kontrolować przez bieżącą pętlę, eliminując duży reduktor współczynnika redukcji, ale moment wyjściowy jest mały. Po raz pierwszy zastosowano go w czteroosobowych robotach. W ostatnich latach, wraz z rozwojem technologii, był szeroko stosowany w humanoidalnych robotach. Ponadto reduktory robotów humanoidalnych wykorzystują głównie redukcje harmoniczne i planetarne: Reduktory harmoniczne są odpowiednie do stawów, które podkreślają wysoki moment obrotowy, wysoką precyzję i małą przestrzeń; Reduktory planety są bardziej odpowiednie na okazje, które wymagają wysokiej wydajności, niskiej kosztów i niewrażliwości w przestrzeni. Wybór technologii wykrywania 05 Precyzyjne, wysokie koszty roztwory zwykle wykorzystują czujniki siły, podczas gdy tanie roztwory preferują bieżącą kontrolę pętli. Kontrola pętli prądowej: moment obrotowy jest szacowany według prądu, z błędem dokładności wynoszącym około ± 10%, i jest niezgodna z dużymi redukcjami współczynnika redukcji. Rozwiązanie czujnika siły: Wyższa dokładność, zgodna z dużymi redukcjami współczynnika redukcji, ale wyższy koszt. Wraz z rozwojem branży tanie rozwiązania kontrolne preferują bieżące pętle, podczas gdy roboty wysokiej klasy wykorzystają czujniki siły w celu poprawy dokładności kontroli.
Wybór silników do stawów robotów humanoidalnych przechodzi ewolucję technologiczną. Bezgotówkowe silniki momentu obrotowego nadal dominują z ich dojrzałą konstrukcją i wysoką stabilnością, podczas gdy silniki strumienia osiowego stopniowo przyciągają uwagę ze względu na ich wysoką gęstość momentu obrotowego i wysoką wydajność. Dzięki postępom technologicznym silniki hybrydowe, które łączą zalety obu, mogą pojawić się w przyszłości. Ponadto technologia stawów obrotowych, roztwory reduktorów i roztwory czujników są również stale optymalizowane w celu kierowania przemysłem robotów humanoidalnych w kierunku wyższej wydajności i wyższej wydajności.