Además de un control más suave de la postura para caminar, el robot humanoide de segunda generación de Tesla, Optimus, impresiona con su capacidad de recoger y colocar huevos sin esfuerzo y con precisión. El agarre continuo y constante demuestra las capacidades de control de manos refinadas del robot.
La mano hábil de un robot humanoide es un efector final especializado diseñado basado en la kinesiología humana, completamente diferente de los efectores finales de los robots industriales ordinarios. Los efectores finales del robot industrial regular solo pueden realizar tareas específicas, como el agarre o la soldadura, mientras que la mano hábil, respaldada por múltiples sensores y grados de libertad, puede imitar las funciones de la mano humana. Con la tendencia creciente en el mercado de robots humanoides, los motores de la Copa Hollow en estas manos hábiles también han atraído una atención significativa.
Básico Motores de copa hueca para robots humanoides
El efector final de un robot se refiere a cualquier herramienta adjunta al borde (articulación) de un robot que tenga funciones específicas, necesarias para que el robot complete las tareas. El efector final determina la carga y la precisión operativa del robot. Los efectores finales del robot industrial tradicional, basados en los requisitos de aplicación, generalmente solo pueden realizar tareas de tipo único, como agarre, levantamiento o soldadura. Su versatilidad es limitada, adecuada solo para escenarios específicos o muy pocos, lejos de la flexibilidad de las manos humanas.
Como efector de fin de robots humanoides, los hábiles mapas de mano de la mano humanos, permitiendo un uso más fácil de varias herramientas e instrumentos que se encuentran en la vida diaria. Sin una mano hábil, un robot humanoide difícilmente puede considerarse verdaderamente inteligente. En el video de introducción de Optimus 2.0, Tesla lo equipó con una mano hábil más receptiva con once grados de libertad.
Los grados de libertad de un robot reflejan su flexibilidad de movimiento, su capacidad para manejar diferentes tareas y su rendimiento operativo máximo. En términos generales, cuanto más grados de libertad, más cerca se acerca el robot a las funciones de la mano humana, aumentando la versatilidad pero también la complejidad en el control. Los robots industriales generalmente no exceden seis grados de libertad, y la mayoría tiene solo tres a cuatro.
El efector final de Optimus 2.0 cuenta con once grados de libertad. Más grados de libertad significan una estructura más compleja y mayores requisitos motores. Dado que el espacio de la mano es limitado, los motores utilizados deben ser compactos. La respuesta rápida, la parada de inicio precisa, el par alto y el tamaño pequeño son esenciales para los motores que controlan la mano hábil.
Como representante de motores pequeños y de alta precisión, el motor de la copa hueca juega un papel irremplazable en la mano hábil. El motor Hollow Cup es un tipo especial de servomotor Magnet permanente de CC con una estructura sin núcleo, disponible en versiones sin escobillas y cepilladas. La estructura sin núcleo elimina la pérdida de energía causada por el núcleo, reduciendo el peso y la pérdida de energía mecánica, logrando así una eficiencia extremadamente alta.
Además, con una inercia de masa reducida, el motor de copa hueca puede lograr una conducción dinámica en una constante de tiempo mecánica extremadamente corta cuando se combina con un alto par. Estas características se alinean perfectamente con las necesidades de los robots humanoides.
### Desarrollo acelerado de motores de copa hueca impulsados por robots humanoides
Según las estimaciones de NTCYSD, el tamaño del mercado global para los motores de la copa hueca fue de $ 700 millones en 2022 y se espera que alcance los $ 1.2 mil millones para 2028. Este pronóstico no tiene en cuenta el posible aumento en la demanda de los robots humanoides. En Optimus 2.0, Tesla utiliza seis motores de Copa Hollow para lograr once grados de libertad, con un precio unitario de $ 150- $ 300 por motor. Basado en este volumen, el desarrollo futuro de los robots humanoides expandirá significativamente el tamaño del mercado de los motores de copa hueca solo en el sector de robots humanoides.
Actualmente, compañías como Maxon, Faulhaber y Portescap están liderando el campo, lo que ha comenzado temprano en el mercado de motor Hollow Cup. En China, varios fabricantes de motores también son capaces de proporcionar o planean producir motores de copa hueca de alto rendimiento para satisfacer la gran demanda futura en este mercado de los océanos azules.
Con la aplicación gradual de robots humanoides como Optimus en el mercado final, la demanda de motores de copa hueca sin duda aumentará significativamente.
### Desarrollo rápido de micro motores de alto rendimiento reflejados en motores de copa hueca
Los motores de copa hueca son un tipo de motor de CC, motor magnético permanente y servomotor, y también pueden clasificarse como micro motores. Los micro motores generalmente se refieren a productos electromecánicos con energía que van desde cientos de miliwatios hasta cientos de vatios, con un diámetro del marco que no exceda los 160 mm o una altura central que no exceda los 90 mm.
Anteriormente, en el seminario de tecnología de control de motor avanzado, hubo informes sobre micro motores, destacando que todo el campo de micro motor, impulsado por la demanda del mercado, está experimentando un rápido crecimiento, especialmente micro motores de alto rendimiento con pequeño tamaño y alto par. El motor Hollow Cup es solo un ejemplo de esta tendencia.
Según un informe de análisis de Grand View Research, el tamaño global del mercado de micro motor fue de $ 40.07 mil millones en 2022. La demanda de miniaturización para lograr equipos compactos y de alto rendimiento está impulsando un desarrollo rápido en el campo micro motor, con una tasa de crecimiento anual compuesta esperada de 6.2% en los próximos cinco años.
Además de los robots humanoides, el sector automotriz ha aumentado su demanda de micro motores de alto rendimiento. El sector automotriz fue el mercado de micro motor más grande en 2022. Varios sistemas en el automóvil, que incluyen cerraduras de puerta, espejos retrovisores, ventanas, asientos eléctricos, ventiladores de enfriamiento, bombas de agua, limpiaparabrisas, techo solar, embragues, condensadores y ruedas de dirección, todos requieren motores más pequeños y más ligeros.
Los micro motores automotrices de alto rendimiento proporcionan un impulso preciso y confiable en un tamaño pequeño, logrando un control de movimiento más eficiente, asegurando el rendimiento del vehículo, la seguridad y la comodidad, al tiempo que mantienen una alta eficiencia energética. Además, el uso de micro motores de alto rendimiento en sistemas de seguridad, como los sistemas de frenado antibloqueo, también está aumentando.
Alto rendimiento Los micro motores , ejemplificados por los motores de copa hueca, hacen posible lograr un rendimiento superior del motor en un marco más pequeño. En el futuro, no solo los motores de copa hueca sino también los micro motores de alto rendimiento con tamaño pequeño, respuesta rápida, parada de inicio precisa y alto torque encontrarán más aplicaciones en varias industrias, lo que representa una dirección importante para el desarrollo motor.
