Lisaks sujuvamale kõndimisasendi juhtimisele avaldab Tesla teise põlvkonna humanoidrobot Optimus muljet oma võimega vaevata ja täpselt mune korjata ja asetada. Sujuv ja ühtlane haaramine demonstreerib roboti rafineeritud käsijuhtimise võimeid.
Humanoidroboti osav käsi on inimese kinesioloogiast lähtuvalt loodud spetsiaalne lõppefektor, mis on täiesti erinev tavaliste tööstusrobotite lõppefektoritest. Tavalised tööstusrobotid saavad täita ainult teatud ülesandeid, nagu haaramine või keevitamine, samas kui osav käsi, mida toetavad mitmed andurid ja vabadusastmed, võivad jäljendada inimese käe funktsioone. Seoses kasvava trendiga humanoidrobotite turul on märkimisväärset tähelepanu pälvinud ka nende osavate käte õõnestassi mootorid.
Hädavajalik Õõnestopsi mootorid humanoidrobotite jaoks
Roboti lõpp-efektor viitab mis tahes tööriistale, mis on kinnitatud roboti servale (liigendile), millel on spetsiifilised funktsioonid, mis on vajalikud roboti ülesannete täitmiseks. Lõppefektor määrab roboti koormuse ja töötäpsuse. Traditsioonilised tööstuslikud robotiotsad, mis põhinevad rakendusnõuetel, saavad üldjuhul täita ainult ühte tüüpi ülesandeid, nagu haaramine, tõstmine või keevitamine. Nende mitmekülgsus on piiratud, sobib ainult konkreetsete või väga väheste sarnaste stsenaariumide jaoks, inimkäte paindlikkusest kaugel.
Humanoidrobotite lõpp-efektorina kaardistab osav käsi inimese käe funktsioone, võimaldades hõlpsamini kasutada erinevaid igapäevaelus leiduvaid tööriistu ja instrumente. Ilma osava käeta saab humanoidrobotit vaevalt tõeliselt intelligentseks pidada. Optimus 2.0 tutvustusvideos varustas Tesla selle tundlikuma ja osava käega, millel on üksteist vabadusastet.
Roboti vabadusastmed peegeldavad selle liikumise paindlikkust, võimet tulla toime erinevate ülesannetega ja maksimaalset töövõimet. Üldiselt võib öelda, et mida rohkem vabadusastmeid, seda lähemale robot inimese käe funktsioonidele jõuab, suurendades mitmekülgsust, aga ka juhtimise keerukust. Tööstusrobotid ei ületa tavaliselt kuut vabadusastet, enamikul neist on ainult kolm kuni neli.
Optimus 2.0 lõppefektoril on üksteist vabadusastet. Rohkem vabadusastmeid tähendab keerukamat struktuuri ja suuremaid mootorinõudeid. Kuna käeruum on piiratud, peavad kasutatavad mootorid olema kompaktsed. Kiire reageerimine, täpne start-stopp, suur pöördemoment ja väike suurus on osavat kätt kontrollivate mootorite jaoks hädavajalikud.
Väikeste ülitäpsete mootorite esindajana mängib õõnestassi mootor osavas käes asendamatut rolli. Õõnestassi mootor on südamikuta konstruktsiooniga alalisvoolu püsimagnetiga servomootor, mis on saadaval nii harjadeta kui ka harjatud versioonides. Südamikuta struktuur välistab südamikust põhjustatud energiakadu, vähendades kaalu ja mehaanilist energiakadu, saavutades nii ülikõrge kasuteguri.
Veelgi enam, vähendatud massiinertsiga suudab õõnsa tassi mootor saavutada dünaamilise sõidu äärmiselt lühikese mehaanilise ajakonstandiga, kui see on kombineeritud suure pöördemomendiga. Need omadused sobivad ideaalselt humanoidrobotite vajadustega.
### Humanoidrobotite poolt juhitavate õõnestassi mootorite kiirendatud arendamine
NTCysdi hinnangul oli õõnestopsi mootorite globaalne turg 2022. aastal 700 miljonit dollarit ja 2028. aastaks peaks see ulatuma 1,2 miljardi dollarini. See prognoos ei võta arvesse humanoidrobotite nõudluse võimalikku kasvu. Optimus 2.0-s kasutab Tesla üheteistkümne vabadusastme saavutamiseks kuut õõnsa tassi mootorit, mille ühikuhind on 150–300 dollarit mootori kohta. Sellest mahust lähtuvalt laiendab humanoidrobotite edasine areng oluliselt õõnestopsimootorite turu suurust ainuüksi humanoidrobotite sektoris.
Praegu juhivad valdkonda sellised ettevõtted nagu Maxon, Faulhaber ja Portescap, kes on alustanud õõnsate mootorite turul varakult. Hiinas on ka mitmed mootoritootjad võimelised pakkuma või kavatsevad toota suure jõudlusega õõnsaid mootoreid, et rahuldada selle sinise ookeani turu tohutut tulevast nõudlust.
Humanoidrobotite, nagu Optimus, järkjärgulise kasutuselevõtuga lõppturul suureneb nõudlus õõnestassi mootorite järele kahtlemata märkimisväärselt.
### Kõrge jõudlusega mikromootorite kiire arendamine, mis kajastub õõnestassi mootorites
Õõnestassi mootorid on teatud tüüpi alalisvoolumootorid, püsimagnetmootorid ja servomootorid ning neid võib klassifitseerida ka mikromootoriteks. Mikromootorid viitavad üldiselt elektromehaanilistele toodetele, mille võimsus ulatub sadadest millivattidest kuni sadade vatteni ja mille raami läbimõõt ei ületa 160 mm või keskkoha kõrgus ei ületa 90 mm.
Varem oli täiustatud mootorijuhtimise tehnoloogia seminaril aruandeid mikromootorite kohta, mis rõhutasid, et turunõudlusest tingitud mikromootorite valdkond kasvab kiiresti, eriti suure jõudlusega väikese mõõtme ja suure pöördemomendiga mikromootorid. Õõnestopsi mootor on vaid üks näide sellest trendist.
Grand View Researchi analüüsiaruande kohaselt oli globaalse mikromootorite turu suurus 2022. aastal 40,07 miljardit dollarit. Nõudlus miniatuurseks muutmise järele, et saavutada kompaktsed ja suure jõudlusega seadmed, viib mikromootorite valdkonnas kiiresse arengusse, kusjuures järgmise viie aasta jooksul on oodatav aastane kasvumäär 6,2%.
Lisaks humanoidrobotidele on autotööstus suurendanud nõudlust suure jõudlusega mikromootorite järele. Autosektor oli 2022. aastal suurim mikromootorite turg. Erinevad autosisesed süsteemid, sealhulgas uste lukud, tahavaatepeeglid, aknad, elektriistmed, jahutusventilaatorid, veepumbad, klaasipuhastid, katuseluugid, sidurid, kondensaatorid ja roolid, nõuavad väiksemaid ja kergemaid mootoreid.
Suure jõudlusega autode mikromootorid tagavad täpse ja usaldusväärse sõidu väikeses suuruses, saavutades tõhusama liikumisjuhtimise, tagades sõiduki jõudluse, ohutuse ja mugavuse, säilitades samal ajal kõrge energiatõhususe. Lisaks suureneb ka suure jõudlusega mikromootorite kasutamine ohutussüsteemides, näiteks mitteblokeeruvates pidurisüsteemides.
Suure jõudlusega mikromootorid , mille näideteks on õõnsad mootorid, võimaldavad saavutada parema mootori jõudluse väiksemas raamis. Tulevikus leiavad erinevates tööstusharudes rohkem rakendusi mitte ainult õõnsa tassi mootorid, vaid ka suure jõudlusega mikromootorid, millel on väikesed mõõtmed, kiire reageerimine, täpne start-stopp ja suur pöördemoment.
