Oltre al controllo della postura a piedi più fluido, il robot umanoide di seconda generazione di Tesla, Optimus, colpisce con la sua capacità di raccogliere e mettere le uova senza sforzo. La presa senza soluzione di continuità e costante dimostra le raffinate capacità di controllo delle mani del robot.
La mano abile di un robot umanoide è un effettore di fine specializzato progettato basato sulla kinesiologia umana, completamente diversa dagli effettori finali dei normali robot industriali. Gli effettori di fine robot industriale regolari possono eseguire solo compiti specifici come la presa o la saldatura, mentre la mano abile, supportata da più sensori e gradi di libertà, può imitare le funzioni delle mani umane. Con la crescente tendenza nel mercato dei robot umanoidi, anche i motori a coppa vuota in queste mani abili hanno suscitato un'attenzione significativa.
Essenziale Motori a coppa vuota per robot umanoidi
L'effettore finale di un robot si riferisce a qualsiasi strumento collegato al bordo (giunto) di un robot che ha funzioni specifiche, necessarie affinché il robot completi le attività. L'effettore finale determina il carico del robot e la precisione operativa. Gli effettori tradizionali del robot industriale, in base ai requisiti di applicazione, possono generalmente eseguire solo attività di tipo singolo come presa, sollevamento o saldatura. La loro versatilità è limitata, adatta solo per scenari specifici o molto pochi simili, lontano dalla flessibilità delle mani umane.
Come effettore finale per i robot umanoidi, la mano destreggia mappa le funzioni delle mani umane, consentendo un uso più facile di vari strumenti e strumenti che si trovano nella vita quotidiana. Senza una mano abile, un robot umanoide non può essere considerato davvero intelligente. Nel video di Introduzione di Optimus 2.0, Tesla lo ha equipaggiato con una mano destrea più reattiva con undici gradi di libertà.
I gradi di libertà di un robot riflettono la sua flessibilità del movimento, la sua capacità di gestire compiti diversi e le sue massime prestazioni operative. In generale, più gradi di libertà, più il robot arriva alle funzioni delle mani umane, aumentando la versatilità ma anche la complessità nel controllo. I robot industriali in genere non superano i sei gradi di libertà, con la maggior parte che ne ha solo da tre a quattro.
L'effettore finale di Optimus 2.0 vanta undici gradi di libertà. Più gradi di libertà significano una struttura più complessa e requisiti motori più elevati. Poiché lo spazio manuale è limitato, i motori utilizzati devono essere compatti. Risposta rapida, stop start preciso, coppia elevata e dimensioni ridotte sono essenziali per i motori che controllano la mano abile.
Come rappresentante di piccoli motori ad alta precisione, il motore a coppa vuota svolge un ruolo insostituibile nella mano abile. Il motore a coppa vuota è un tipo speciale di servo a magnete permanente CC con una struttura senza core, disponibile in versioni sia senza spazzola che invariate. La struttura senza core elimina la perdita di energia causata dal nucleo, riducendo il peso e la perdita di energia meccanica, ottenendo così un'efficienza estremamente elevata.
Inoltre, con inerzia di massa ridotta, il motore a coppa cavata può ottenere una guida dinamica in una costante di tempo meccanica estremamente breve se combinato con una coppia elevata. Queste caratteristiche si allineano perfettamente con le esigenze dei robot umanoidi.
### Sviluppo accelerato di motori a tazze cave guidate da robot umanoidi
Secondo le stime di NTCYSD, la dimensione del mercato globale per i motori a coppa cavala era di $ 700 milioni nel 2022 e dovrebbe raggiungere $ 1,2 miliardi entro il 2028. Questa previsione non tiene conto del potenziale aumento della domanda dai robot umanoidi. In Optimus 2.0, Tesla utilizza sei motori a coppa vuota per raggiungere undici gradi di libertà, con un prezzo unitario di $ 150- $ 300 per motore. Sulla base di questo volume, il futuro sviluppo dei robot umanoidi amplierà significativamente la dimensione del mercato dei motori a coppa cavala nel solo settore dei robot umanoidi.
Attualmente, aziende come Maxon, Faulhaber e PorteScap stanno guidando il campo, avendo iniziato presto nel mercato motorio della coppa vuota. In Cina, diversi produttori di motori sono inoltre in grado di fornire o stanno pianificando di produrre motori a coppa cave ad alte prestazioni per soddisfare l'enorme domanda futura in questo mercato blu dell'oceano.
Con la graduale applicazione di robot umanoidi come Optimus nel mercato finale, la domanda di motori a coppa cavala aumenterà senza dubbio in modo significativo.
### Sviluppo rapido di micro motori ad alte prestazioni riflessi nei motori a tazze cave
I motori a tazze cavi sono un tipo di motore CC, motore a magnete permanente e motore servo e possono anche essere classificati come micro motori. I micro motori si riferiscono generalmente a prodotti elettromeccanici con energia che va da centinaia di milliwatt a centinaia di watt, con un diametro del telaio non superiore a 160 mm o un'altezza centrale non superiore a 90 mm.
In precedenza, nel seminario avanzato della tecnologia del controllo dei motori, c'erano rapporti sui micro motori, evidenziando che l'intero campo motorio, guidato dalla domanda di mercato, sta vivendo una rapida crescita, in particolare micro motori ad alte prestazioni con dimensioni ridotte e coppia elevata. Il motore a coppa vuota è solo un esempio di questa tendenza.
Secondo un rapporto di analisi di Grand View Research, la dimensione globale del mercato dei micro motori era di $ 40,07 miliardi nel 2022. La domanda di miniaturizzazione per ottenere apparecchiature compatte e ad alte prestazioni sta guidando un rapido sviluppo nel campo del micro motore, con un tasso di crescita annuale composto previsto del 6,2% nei prossimi cinque anni.
Oltre ai robot umanoidi, il settore automobilistico ha aumentato la sua domanda di micro motori ad alte prestazioni. Il settore automobilistico era il più grande mercato dei micro motori nel 2022. Vari sistemi in auto, tra cui serrature per porte, specchietti retrovisori, finestre, sedili elettrici, ventilatori di raffreddamento, pompe d'acqua, tergicristalli, tetto apribili, frizioni, condensatori e ruote sterzo, tutti richiedono motori più piccoli e accendino.
Micro motori automobilistici ad alte prestazioni forniscono un azionamento preciso e affidabile di piccole dimensioni, ottenendo un controllo del movimento più efficiente, garantendo prestazioni, sicurezza e comfort del veicolo, mantenendo al contempo un'elevata efficienza energetica. Inoltre, anche l'uso di micro motori ad alte prestazioni nei sistemi di sicurezza come i sistemi di frenatura antibloccaggio è in aumento.
Ad alte prestazioni I micro motori , esemplificati da motori a coppe cavi, consentono di ottenere prestazioni del motore superiori in un telaio più piccolo. In futuro, non solo motori a coppe cavi, ma anche micro motori ad alte prestazioni con piccole dimensioni, risposta rapida, inizio preciso e coppia elevata troveranno più applicazioni in vari settori, che rappresentano una direzione importante per lo sviluppo motorio.
