Che cos'è un motore micro coriless (motore a coppa vuota): e applicazione nei robot umanoidi

Un motore senza copera, noto anche come a Motore a tazza cavala o motolessmotor, è un tipo di motore a corrente continua in miniatura (DC). Prende il nome per il suo design del rotore, che presenta una struttura a coppa cavala, che sfrutta la tradizionale struttura del rotore dei motori convenzionali. A differenza dei tipici motori DC, che utilizzano i rotori di ferro, il motore senza core impiega un rotore fatto di una bobina a forma di tazza cava, da cui il suo nome.

Il motore senza core è costituito principalmente da uno statore, un rotore e un sistema di commutatore. Lo statore, spesso realizzato con magneti permanenti o avvolgimenti elettromagnetici, funge da parte esterna del motore. Il rotore, d'altra parte, è composto da un avvolgimento a forma di tazza vuota senza un nucleo di ferro. Questo innovativo design del rotore elimina le perdite elettriche causate dalle correnti parassite nei nuclei di ferro, riducendo significativamente il peso del motore e l'inerzia rotazionale e riducendo così al minimo le perdite di energia meccanica.

I motori senza core sono caratterizzati dalla loro efficienza di conversione ad alta energia, una rapida risposta e un funzionamento stabile. In genere hanno la massima efficienza di oltre il 70%, con alcuni modelli che raggiungono efficienze fino al 90% o più. Le loro costanti di tempo meccaniche sono inferiori a 28 millisecondi e alcune possono raggiungere entro 10 millisecondi, rendendole ideali per applicazioni che richiedono startup e frenata veloci. Inoltre, la loro velocità di rotazione può essere facilmente regolata nel raggio operativo consigliato.

Nel campo dei robot umaniidi, i motori core senza core sono diventati una scelta popolare grazie alle loro piccole dimensioni, in genere non di 40 mm di diametro e delle loro alte prestazioni. Questi motori sono particolarmente adatti per le dita, le articolazioni e altri spazi stretti nei robot umanoidi. La loro alta densità di potenza, velocità di risposta rapida e capacità di controllo ad alta precisione li rendono ideali per guidare le varie articolazioni dei robot umanoidi.

Ad esempio, Optimus Robot di Tesla impiega motori senza core nelle articolazioni. Le dimensioni ridotte e il peso leggero di questi motori consentono disegni robot più compatti e agili. La loro alta efficienza di conversione energetica significa anche che i robot umanoidi possono operare per periodi più lunghi con la stessa fonte di energia, migliorando le loro prestazioni complessive e affidabilità.

Inoltre, la capacità di core senza motori di essere collegata direttamente a vari meccanismi e sensori di trasmissione migliora ulteriormente la loro versatilità nei robot umanoidi. Possono essere utilizzati in pinze elettriche, bracci robotici, navette logistiche e altri componenti, contribuendo agli alti gradi di libertà e controllo di precisione dei robot.

Si prevede che la domanda di motori senza core cresce in modo significativo man mano che i robot umanoidi diventano più commercializzati e prodotti in quantità maggiori. Con i progressi nell'intelligenza artificiale, nella visione artificiale e in altre tecnologie, i robot umanoidi sono pronti a rivoluzionare vari settori e i motori senza core svolgeranno un ruolo cruciale nel loro sviluppo.

In conclusione, i motori senza core sono servi motori in miniatura ad alte prestazioni con progetti di rotore innovativi. La loro alta efficienza, rapida risposta e funzionamento stabile li rendono ideali per una vasta gamma di applicazioni, compresi i robot umanoidi. Man mano che la tecnologia progredisce e la domanda di robot umanoidi aumenta, i motori corive continueranno a svolgere un ruolo fondamentale nel guidare lo sviluppo di questi sistemi robotici avanzati.