Rörelsekontrollen av humanoidrobotfogar kräver högt vridmoment, hög precision och högeffektiv motorlösningar. Mainstream -valet på marknaden är den ramlösa vridmomentmotorn, som har en relativt mogen teknik och kan uppfylla de höga vridmomentkraven i robotfogar.
Men som en ny lösning har den axiella flödesmotorn gradvis väckt branschens uppmärksamhet på grund av dess höga vridmomentdensitet.
I branschkedjan av humanoidrobotar har OEM "definitionsrätten" för leder, som specifikt manifesteras för att behärska tre punkter: humanoidrobotgrad för frihetsdesign: Bestäm antalet leder och deras rörelseintervall Humanoid Robot Lösning Design: Välj lämpligt drivläge och motorstyp Joint Layout Position Design: Optimisera robotens rörelseprestanda och strukturell kompakthet.
Baserat på skaleffekten och den specialiserade arbetsdelningen är möjligheten för OEM: er att genomföra full vertikal integration låg, och "oberoende design, outsourcad produktion" kommer att vara en mer trolig samarbetsmodell. Ramlös vridmomentmotor: En mogen mainstream-lösning 02 Ramlös vridmomentmotor är en direktdrivmotor utan hus, lager och kodare, som är speciellt utformad för integration i robotfogar eller andra mekaniska strukturer. Hög vridmomentutgång: Genom att optimera magnetkretsdesignen förbättras vridmomentkapaciteten, vilket är lämpligt för leder som kräver högt vridmoment. Kompakt struktur och anpassningsbarhet: Lätt att integrera i robotfogar i olika storlekar och former. Snabb svarshastighet och ingen cogging -effekt: Förbättra robotrörelsens jämnhet och precision.
På grund av begränsad marknadsbehov tidigare har den industriella kedjan av ramlösa vridmomentmotorer emellertid inte utvecklats fullt ut, vilket resulterat i höga kostnader och begränsad marknadsför marknadsföring. Men med den snabba utvecklingen av humanoidrobotindustrin expanderar produktionsskalan för ramlösa vridmomentmotorer och tillverkningskostnaderna förväntas minska. Axial Flux Motor: Ett växande alternativ med hög vridmomentdensitet 03 Jämfört med den traditionella radiella flödesmotorn kan den axiella flödesmotorn ge högre vridmomentdensitet på grund av dess unika magnetkretsdesign. Högre vridmomentdensitet: Jämfört med den radiella flödesmotorn kan vridmomentdensiteten för den axiella flödesmotorn ökas med 30%, vilket är av stor betydelse för den kompakta designen av humanoidrobotfogar. Kortare axiell längd: Hjälper till att minska volymen på robotfogar och förbättra flexibiliteten i den totala strukturen. Hög effektivitet: I applikationsscenarier med hög effekt är energieffektiviteten för den axiella flödesmotorns energieffektivitet bättre. Även om axiella flödesmotorer har många fördelar, finns det fortfarande vissa begränsningar i värmeavledningen:
1. På grund av motorens kompakta struktur är värmeledningsvägen mellan statorn och rotorn kort och värmeavledningsdesignen måste optimeras.
2. Komplex tillverkningsprocess: Produktionen av axiella flödesmotorer involverar precisionsbearbetning och monteringsprocesser, och tillverkningssvårigheten är relativt hög.
3. Den industriella kedjan är ännu inte mogen: den nuvarande leveranskedjan av axiella flödesmotorer är relativt begränsad och storskalig produktion behöver fortfarande tid.
Marknadstrender och utvecklingsutsikter 04 Rotary Joint Solutions inkluderar för närvarande tre kategorier: styva enheter, elastiska enheter och kvasi-direct-drivenheter. Bland dem används elastiska leder relativt mindre på grund av deras komplexa kontrollalgoritmer och höga hårdvarukostnader. Stel ledlösning: En stor reduktionsförhållanden kan användas för att ge större vridmoment och högre precision, men en kraftsensor läggs till, vilket är dyrare och har dålig slagmotstånd. Kvasi-riktad drivlösning: Momentet kan styras genom den aktuella slingan, vilket eliminerar den stora reduktionsförhållandet, men utgångsmomentet är litet. Det användes först i fyrdubblade robotar. Under de senaste åren, med teknikens framsteg, har det använts allmänt i humanoidrobotar. Dessutom använder reducerare av humanoidrobotar huvudsakligen harmoniska och planetära reducerare: harmoniska reducerare är lämpliga för leder som betonar högt vridmoment, hög precision och litet utrymme; Planetiska reducerare är mer lämpliga för tillfällen som kräver hög effektivitet, låg kostnad och rymdkänslighet. Val av avkänningsteknik 05 Högprecision, högkostnadslösningar använder vanligtvis kraftsensorer, medan billiga lösningar föredrar aktuell slingkontroll. Aktuell slingkontroll: Momentet uppskattas med ström, med ett noggrannhetsfel på cirka ± 10%, och det är oförenligt med stora reduktionsförhållanden. Kraftsensorlösning: Högre noggrannhet, kompatibel med stora reduktionsförhållanden, men högre kostnad. Med utvecklingen av branschen föredrar lågkostnadskontrolllösningar aktuella slingor, medan avancerade robotar kommer att använda Force-sensorer för att förbättra kontrollnoggrannheten.
Valet av motorer för humanoidrobotfogar genomgår teknisk utveckling. Framelösa vridmomentmotorer dominerar fortfarande med sin mogna design och hög stabilitet, medan axiella flödesmotorer gradvis får uppmärksamhet på grund av deras höga vridmomentdensitet och hög effektivitet. Med tekniska framsteg kan hybridmotorer som kombinerar fördelarna med båda i framtiden. Dessutom optimeras också roterande ledteknologi, reducerande lösningar och sensorlösningar för att driva humanoidrobotindustrin mot högre prestanda och högre effektivitet.