Lisaks sujuvamale kõndimispostituse juhtimisele avaldab Tesla teise põlvkonna humanoidrobot Optimus muljet oma võimega munad vaevata ja täpselt üles korjata ja paigutada. Õmblusteta ja ühtlane haaramine näitab roboti rafineeritud käe juhtimisvõimalusi.
Humanoidroboti osav käsi on spetsialiseeritud lõppefektor, mis on loodud inimese kinesioloogial, mis erineb tavaliste tööstusrobotite lõpp -efektoritest. Regulaarsed tööstuslikud roboti lõpp -efektorid saavad täita ainult konkreetseid ülesandeid, näiteks haaramine või keevitamine, samas kui osav käsi, mida toetavad mitmed andurid ja vabadusastmed, võivad jäljendada inimese käe funktsioone. Humanoidrobotituru kasvava suundumuse tõttu on ka nendes osavate kätes olevad õõnsad karikamootorid pälvinud märkimisväärset tähelepanu.
Hädavajalik Õõnes karikamootorid humanoidrobotite jaoks
Roboti lõppefektor viitab mis tahes roboti servale (liigendile), millel on konkreetsed funktsioonid, mis on vajalik robotiks ülesannete täitmiseks. Lõppefektor määrab roboti koormuse ja toimivat täpsust. Traditsioonilised tööstusroboti lõpp-efektorid, mis põhinevad rakendusnõuetel, saavad üldiselt täita ainult ühe tüüpi ülesandeid, näiteks haaramine, tõstmine või keevitamine. Nende mitmekülgsus on piiratud, sobib ainult konkreetsete või väga väheste sarnaste stsenaariumide jaoks, kaugel inimese käte paindlikkusest.
Humanoidrobotite lõppefektina kaardistab osav käsi inimese käsifunktsioonid, võimaldades igapäevaelus leitud erinevaid tööriistu ja instrumente. Ilma osava käeta ei saa humanoidrobotit vaevalt pidada tõeliselt intelligentseks. Optimus 2.0 sissejuhatuse videos varustas Tesla seda reageerivama osava käega, millel oli üksteist vabadusastet.
Roboti vabaduse astmed kajastavad selle liikumise paindlikkust, võimet erinevate ülesannete täitmiseks ja maksimaalse operatiivse jõudlusega. Üldiselt, mida rohkem vabadusastet, seda lähemale robot jõuab inimese kätefunktsioonideni, suurendades mitmekülgsust, aga ka keerukust. Tööstusrobotid ei ületa tavaliselt kuut vabadusastet, enamikul on ainult kolm kuni neli.
Optimus 2.0ndate lõppefektoril on üksteist aste vabadusaste. Rohkem vabadusaste tähendab keerukamat struktuuri ja kõrgemaid motoorseid nõudeid. Kuna käeruum on piiratud, peavad kasutatud mootorid olema kompaktsed. Kiire reageerimine, täpne start-stop, kõrge pöördemoment ja väike suurus on deksterosse käega kontrollivate mootorite jaoks hädavajalikud.
Väikeste, ülitäpsete mootorite esindajana mängib õõnes karikamootoril asendamatut rolli osavas käes. Hollow Cupi mootor on spetsiaalne DC püsiv magnetiliste servomootor, millel on südamikuta konstruktsioon, mis on saadaval nii harjadeta kui ka harjatud versioonides. Südambe struktuur välistab südamiku põhjustatud energiakadu, vähendades kaalu ja mehaanilist energiakadu, saavutades sellega äärmiselt suure tõhususe.
Veelgi enam, vähenenud massilise inertsusega võib õõnes tassimootor saavutada dünaamilise sõidu äärmiselt lühikese mehaanilise ajakonstandiga, kui seda kombineeritakse kõrge pöördemomendiga. Need omadused vastavad suurepäraselt humanoidrobotite vajadustele.
### Humanoidrobotite ajendatud õõnsate tassimootorite kiirendatud areng
NTCYSD hinnangute kohaselt oli Hollow Cup Motorsi globaalne turu suurus 2022. aastal 700 miljonit dollarit ja eeldatavasti jõuab see 2028. aastaks 1,2 miljardi dollarini. See prognoos ei kajasta humanoidrobotite nõudluse võimalikku suurenemist. Optius 2.0-s kasutab Tesla kuus Hollow Cupi mootorit üksteist vabadusastme saavutamiseks, ühikuhinnaga 150–300 dollarit mootori kohta. Selle mahu põhjal laiendab humanoidrobotite edasine areng ainuüksi humanoidrobotite sektoris õõnestassimootorite turu suurust.
Praegu juhivad väljakut nagu Maxon, Faulhaber ja Portescap, kes on alustanud Hollow Cupi mootoriturul varakult. Hiinas on ka mitmed mootoritootjad võimelised pakkuma või plaanivad toota suure jõudlusega õõnestopsimootoreid, et rahuldada sellel sinise ookeani turul tohutut tulevikunõudlust.
Kuna humanoidrobotite järkjärguline rakendamine nagu Optimus lõppturul kasvab, suureneb nõudlus õõnsate tassimootorite järele kahtlemata märkimisväärselt.
### Suure jõudlusega mikromootorite kiire areng, mis kajastub õõnestassimootorites
Hollow Cupi mootorid on alalisvoolu mootori, püsimagnetimootori ja servomootori tüüpi ning neid saab klassifitseerida ka mikromootoriteks. Mikromootorid viitavad tavaliselt elektromehaanilistele toodetele, mille võimsus ulatub sadadest millilantidest kuni sadade vattideni, raami läbimõõt ei ületa 160 mm või keskpunkti kõrgus ei ületa 90 mm.
Varem olid Advanced Motor Control Technology seminaril teated mikromootorite kohta, rõhutades, et kogu mikromootoriväli, mida ajendab turunõudlus, on kiire kasv, eriti suure jõudlusega mikromootorid, millel on väike ja kõrge pöördemoment. Hollow Cupi mootor on vaid üks näide sellest suundumusest.
Grand View Researchi analüüsiraporti kohaselt oli 2022. aastal ülemaailmne mikromootori turu suurus 40,07 miljardit dollarit. Kompaktsete ja suure jõudlusega seadmete saavutamise nõudlus miniaturiseerimise järele põhjustab kiiret arengut mikromootorivaldkonnas, mille eeldatav liitne kasvumäär on 6,2% järgmise viie aasta jooksul.
Lisaks humanoidrobotitele on autosektor suurendanud oma nõudlust suure jõudlusega mikromootorite järele. Autotööstussektor oli 2022. aastal suurim mikromootoriturg. Erinevad autosisesed süsteemid, sealhulgas ukselukud, tahavaatepeeglid, aknad, elektrilised istmed, jahutusventilaatorid, veepumbad, klaasipumbad, katuseluugid, sidurid, kondensaatorid ja roolimised, vajavad kõik väiksemaid ja kergemaid mootoreid.
Suure jõudlusega automootorite mikromootorid tagavad täpse ja usaldusväärse ajami väikese suurusega, saavutades tõhusama liikumiskontrolli, tagades sõiduki jõudluse, ohutuse ja mugavuse, säilitades samal ajal kõrge energiatõhususe. Lisaks suureneb ka suure jõudlusega mikromootorite kasutamine ohutussüsteemides, näiteks lukustusvastastes pidurisüsteemides.
Kõrge jõudlus Mikromootorid , mille näit on Hollow Cup Motors, võimaldavad saavutada väiksemas raamis parema mootori jõudluse. Tulevikus leiavad mitte ainult Hollow Cupi mootorid, vaid ka suure jõudlusega mikromootorid, millel on väikesuurus, kiire reageerimine, täpne start-peatus ja kõrge pöördemoment, rohkem rakendusi erinevates tööstusharudes, mis kujutab endast olulist suunda motoorse arengu jaoks.
