En plus du contrôle de la posture de marche plus fluide, le robot humanoïde de deuxième génération de Tesla, Optimus, impressionne par sa capacité à ramasser et à placer et à placer les œufs sans effort et avec précision. La saisie transparente et régulière démontre les capacités de contrôle des mains raffinées du robot.
La main dextéreuse d'un robot humanoïde est un effecteur final spécialisé conçu sur la base de la kinésiologie humaine, complètement différente des effecteurs finaux des robots industriels ordinaires. Les effecteurs finaux du robot industriel réguliers ne peuvent effectuer des tâches spécifiques que de la saisie ou du soudage, tandis que la main dextéreuse, soutenue par plusieurs capteurs et degrés de liberté, peut imiter les fonctions de la main humaine. Avec la tendance croissante sur le marché des robots humanoïdes, les moteurs à coupe creux dans ces mains dextères ont également attiré une attention significative.
Essentiel Moteurs à tasse creuse pour robots humanoïdes
L'effecteur final d'un robot fait référence à tout outil attaché au bord (joint) d'un robot qui a des fonctions spécifiques, nécessaires pour que le robot accomplisse les tâches. L'effecteur final détermine la charge et la précision opérationnelle du robot. Les effecteurs finaux du robot industriel traditionnels, en fonction des exigences d'application, ne peuvent généralement effectuer que des tâches de type unique telles que la saisie, le levage ou le soudage. Leur polyvalence est limitée, adaptée uniquement à des scénarios spécifiques ou très peu similaires, loin de la flexibilité des mains humaines.
En tant qu'effecteur final pour les robots humanoïdes, la main dextéreuse cartose des fonctions de main humaine, permettant une utilisation plus facile de divers outils et instruments trouvés dans la vie quotidienne. Sans une main dextéreuse, un robot humanoïde peut difficilement être considéré comme vraiment intelligent. Dans la vidéo d'introduction d'Optimus 2.0, Tesla l'a équipée d'une main dextéreuse plus réactive avec onze degrés de liberté.
Les degrés de liberté d'un robot reflètent sa flexibilité de mouvement, sa capacité à gérer différentes tâches et ses performances opérationnelles maximales. D'une manière générale, plus il y a de degrés de liberté, plus le robot se rapproche des fonctions de la main humaine, augmentant la polyvalence mais aussi la complexité en contrôle. Les robots industriels ne dépassent généralement pas six degrés de liberté, la plupart n'ayant que trois à quatre.
L'effecteur final d'Optimus 2.0 possède onze degrés de liberté. Plus de degrés de liberté signifient une structure plus complexe et des exigences moteurs plus élevées. Étant donné que l'espace manuel est limité, les moteurs utilisés doivent être compacts. La réponse rapide, le démarrage précis, le couple élevé et la petite taille sont essentiels pour les moteurs contrôlant la main dextéreuse.
En tant que représentant des petits moteurs de haute précision, le moteur à coupe creux joue un rôle irremplaçable dans la main dextéreurs. Le moteur à tasse creuse est un type spécial de servomoteur aimant permanent DC avec une structure sans noyau, disponible en versions sans balais et brossées. La structure sans caractéristique élimine la perte d'énergie causée par le noyau, réduisant le poids et la perte d'énergie mécanique, atteignant ainsi une efficacité extrêmement élevée.
De plus, avec une inertie de masse réduite, le moteur à coupe creux peut atteindre une conduite dynamique dans une constante de temps mécanique extrêmement courte lorsqu'elle est combinée avec un couple élevé. Ces caractéristiques s'alignent parfaitement avec les besoins des robots humanoïdes.
### Développement accéléré de moteurs à coupe creux entraînés par des robots humanoïdes
Selon les estimations de NTCYSD, la taille du marché mondial pour les moteurs à coupe creux était de 700 millions de dollars en 2022 et devrait atteindre 1,2 milliard de dollars d'ici 2028. Ces prévisions ne tiennent pas compte de la surtension potentielle de la demande des robots humanoïdes. Dans Optimus 2.0, Tesla utilise six moteurs à coupe creux pour atteindre onze degrés de liberté, avec un prix unitaire de 150 $ à 300 $ par moteur. Sur la base de ce volume, le développement futur de robots humanoïdes élargira considérablement la taille du marché des moteurs à coupe creux dans le secteur des robots humanoïdes seuls.
Actuellement, des sociétés comme Maxon, Faulhaber et PorteScap dirigent le domaine, ayant commencé au début du marché des moteurs de la coupe creuse. En Chine, plusieurs fabricants de moteurs sont également capables de fournir ou prévoient de produire des moteurs à coupe creux de haute performance pour répondre à l'énorme demande future sur ce marché des océans bleus.
Avec l'application progressive de robots humanoïdes comme Optimus sur le marché final, la demande de moteurs à coupe creux augmentera sans aucun doute considérablement.
### Développement rapide de micro-moteurs à haute performance reflétés dans les moteurs à tasse creuse
Les moteurs à tasse creuse sont un type de moteur à courant continu, un moteur aimant permanent et un servomoteur, et ils peuvent également être classés comme micro-moteurs. Les micro-moteurs se réfèrent généralement aux produits électromécaniques avec une puissance allant de centaines de milliwatts à des centaines de watts, avec un diamètre de cadre ne dépassant pas 160 mm ou une hauteur centrale ne dépassant pas 90 mm.
Auparavant, lors du séminaire Advanced Motor Control Technology, il y avait des rapports sur les micro-moteurs, soulignant que l'ensemble du champ de micro-moteur, entraîné par la demande du marché, connaît une croissance rapide, en particulier les micro-moteurs à haute performance avec une petite taille et un couple élevé. Le moteur à tasse creuse n'est qu'un exemple de cette tendance.
Selon un rapport d'analyse de Grand View Research, la taille du marché mondial des micro-moteurs était de 40,07 milliards de dollars en 2022. La demande de miniaturisation pour atteindre un équipement compact et haute performance stimule un développement rapide dans le domaine du micro-moteur, avec un taux de croissance annuel composé attendu de 6,2% au cours des cinq prochaines années.
Outre les robots humanoïdes, le secteur automobile a augmenté sa demande de micro-moteurs à haute performance. Le secteur automobile était le plus grand marché des micro-moteurs en 2022. Divers systèmes en cours de voiture, y compris les verrous de porte, les rétroviseurs, les fenêtres, les sièges électriques, les ventilateurs de refroidissement, les pompes à eau, les essuie-glaces, les toit ouvrages, les griffes, les condenseurs et les roues de direction, nécessitent tous des moteurs plus petits et plus légers.
Les micro-moteurs automobiles à haute performance offrent un entraînement précis et fiable dans une petite taille, atteignant un contrôle de mouvement plus efficace, assurant les performances, la sécurité et le confort des véhicules, tout en maintenant une efficacité énergétique élevée. De plus, l'utilisation de micro-moteurs à haute performance dans les systèmes de sécurité tels que les systèmes de freinage antiblocage augmente également.
Hautement performance Les micro-moteurs , illustrés par des moteurs à tasse creuse, permettent d'obtenir des performances de moteur supérieures dans un cadre plus petit. À l'avenir, non seulement les moteurs à tasse creuse, mais aussi les micro-moteurs à haute performance avec une petite taille, une réponse rapide, un arrêt de démarrage précis et un couple élevé trouveront plus d'applications dans diverses industries, représentant une direction importante pour le développement moteur.
