Теслагийн хоёр дахь үеийн хүн дүрст робот Оптимус нь алхаж буй байрлалыг илүү зөөлөн хянахаас гадна өндөгийг ямар ч хүчин чармайлтгүйгээр, үнэн зөв түүж, байрлуулах чадвараараа гайхагддаг. Тохиромжтой бөгөөд тогтвортой атгах нь роботын гар удирдах чадварыг харуулж байна.
Хүн дүрст роботын авхаалжтай гар нь энгийн үйлдвэрлэлийн роботуудын төгсгөлийн эффектүүдээс огт өөр хүний кинезиологи дээр суурилсан тусгай төгсгөлийн эффектор юм. Ердийн аж үйлдвэрийн робот төгсгөлийн эффекторууд нь зөвхөн атгах, гагнах зэрэг тодорхой ажлуудыг гүйцэтгэдэг бол олон мэдрэгч, эрх чөлөөний зэрэглэлээр дэмжигдсэн уян хатан гар нь хүний гарын үйл ажиллагааг дуурайж чаддаг. Хүн дүрст роботын зах зээл өсөх хандлагатай байгаа тул эдгээр авхаалжтай гарт байгаа хөндий аяганы моторууд ч ихээхэн анхаарал татаж байна.
Зайлшгүй хөндий аяга мотор Хүн дүрст роботуудад зориулсан
Роботын төгсгөлийн эффект гэдэг нь роботын даалгаврыг гүйцэтгэхэд шаардлагатай тодорхой функц бүхий роботын ирмэг (үе) дээр бэхлэгдсэн аливаа хэрэгслийг хэлнэ. Төгсгөлийн эффектор нь роботын ачаалал болон үйл ажиллагааны нарийвчлалыг тодорхойлдог. Хэрэглээний шаардлагад суурилсан уламжлалт үйлдвэрлэлийн робот төгсгөлийн эффекторууд нь атгах, өргөх, гагнах гэх мэт зөвхөн нэг төрлийн ажлыг гүйцэтгэх боломжтой. Тэдний олон талт байдал нь хязгаарлагдмал, зөвхөн тодорхой эсвэл маш цөөхөн ижил төстэй хувилбаруудад тохиромжтой, хүний гарын уян хатан байдлаас хол байдаг.
Ухаалаг гар нь хүн дүрст роботуудын эцсийн нөлөөгөөр хүний гарын үйл ажиллагааг дүрслэн харуулж, өдөр тутмын амьдралдаа байдаг төрөл бүрийн багаж хэрэгсэл, хэрэгслийг хялбархан ашиглах боломжийг олгодог. Чадварлаг гаргүй бол хүн дүрстэй роботыг үнэхээр ухаантай гэж үзэх аргагүй. Optimus 2.0-ийн танилцуулга видеон дээр Тесла үүнийг арван нэгэн зэрэглэлийн эрх чөлөө бүхий илүү мэдрэмжтэй гараараа тоноглосон.
Роботын эрх чөлөөний зэрэг нь түүний хөдөлгөөний уян хатан байдал, янз бүрийн даалгавруудыг даван туулах чадвар, үйл ажиллагааны дээд зэргийн гүйцэтгэлийг илэрхийлдэг. Ерөнхийдөө, эрх чөлөөний түвшин их байх тусам робот хүний гарын үйл ажиллагаанд ойртож, олон талт байдал төдийгүй удирдлагын нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Аж үйлдвэрийн роботууд ихэвчлэн 6 градусаас хэтрэхгүй, ихэнх нь 3-4 эрх чөлөөтэй байдаг.
Optimus 2.0-ийн төгсгөлийн эффектор нь арван нэгэн зэрэглэлийн эрх чөлөөгөөр бахархдаг. Илүү их эрх чөлөө гэдэг нь илүү төвөгтэй бүтэц, хөдөлгүүрийн өндөр шаардлага гэсэн үг юм. Гарын зай хязгаарлагдмал тул ашигласан мотор нь авсаархан байх ёстой. Хурдан хариу үйлдэл, нарийн эхлүүлэх зогсолт, өндөр эргүүлэх момент, жижиг хэмжээс нь гарыг удирддаг моторуудад зайлшгүй шаардлагатай.
Жижиг, өндөр нарийвчлалтай моторуудын төлөөлөгчийн хувьд хөндий аяганы мотор нь уян хатан гарт орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Хөндий аяга мотор нь цөмгүй бүтэцтэй тогтмол гүйдлийн байнгын соронз серво моторын тусгай төрөл бөгөөд сойзгүй болон сойзтой хувилбараар авах боломжтой. Цөмгүй бүтэц нь цөмөөс үүссэн эрчим хүчний алдагдлыг арилгаж, жин, механик энергийн алдагдлыг бууруулж, маш өндөр үр ашигтай ажилладаг.
Түүнчлэн, массын инерцийг бууруулснаар хөндий аягатай мотор нь өндөр эргэлттэй хослуулсан үед маш богино механик хугацааны тогтмол хугацаанд динамик жолоодлого хийж чадна. Эдгээр шинж чанарууд нь хүн дүрст роботуудын хэрэгцээнд бүрэн нийцдэг.
### Хүн дүрст роботоор удирддаг хөндий аяганы моторын хурдацтай хөгжил
NTCysd-ийн тооцоолсноор хөндий аяганы моторын дэлхийн зах зээлийн хэмжээ 2022 онд 700 сая доллар байсан бөгөөд 2028 он гэхэд 1.2 тэрбум долларт хүрэх төлөвтэй байна. Энэхүү таамаглал нь хүн дүрст роботуудын эрэлт нэмэгдэж болзошгүйг тооцохгүй байна. Optimus 2.0 дээр Тесла арван нэгэн зэрэглэлийн эрх чөлөөнд хүрэхийн тулд зургаан хөндий аяга мотор ашигладаг бөгөөд нэг моторын үнэ 150-300 доллар байдаг. Энэхүү эзлэхүүн дээр үндэслэн хүн дүрст роботуудын ирээдүйн хөгжил нь зөвхөн хүн дүрст роботын салбарт хөндий аяга моторын зах зээлийн хэмжээг ихээхэн нэмэгдүүлэх болно.
Одоогийн байдлаар Максон, Фаулхабер, Портескап зэрэг компаниуд хөндий аяганы моторын зах зээлийг эрт эхлүүлж, энэ салбарт тэргүүлж байна. Хятадад хэд хэдэн мотор үйлдвэрлэгчид цэнхэр далайн зах зээлд ирээдүйн асар их эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд өндөр хүчин чадалтай хөндий аягатай мотор нийлүүлэх боломжтой эсвэл үйлдвэрлэхээр төлөвлөж байна.
Эцсийн зах зээлд Optimus шиг хүн дүрст роботуудыг аажмаар ашигласнаар хөндий аяганы моторын эрэлт ихээхэн нэмэгдэх нь дамжиггүй.
### Өндөр хүчин чадалтай микро моторуудын хурдацтай хөгжил нь хөндий аяганы моторт тусгагдсан
Хөндий аяга мотор нь тогтмол гүйдлийн мотор, байнгын соронзон мотор, серво моторын нэг төрөл бөгөөд тэдгээрийг микро мотор гэж ангилж болно. Микро мотор гэдэг нь ерөнхийдөө хэдэн зуун милливаттаас хэдэн зуун ватт хүртэлх чадалтай, хүрээний диаметр нь 160 мм-ээс ихгүй эсвэл төвийн өндөр нь 90 мм-ээс ихгүй цахилгаан механик бүтээгдэхүүнийг хэлдэг.
Өмнө нь Моторын удирдлагын дэвшилтэт технологийн семинарт микро моторын тухай илтгэл тавигдаж, зах зээлийн эрэлт хэрэгцээнд тулгуурласан микро моторын салбар бүхэлдээ хурдацтай хөгжиж байгаа, ялангуяа жижиг хэмжээтэй, өндөр эргэлт бүхий өндөр хүчин чадалтай микро моторууд хурдацтай хөгжиж байгааг онцолсон. Хөндий аяга мотор нь энэ чиг хандлагын зөвхөн нэг жишээ юм.
Grand View Research-ийн хийсэн шинжилгээний тайланд дурдсанаар 2022 онд дэлхийн микро моторын зах зээлийн хэмжээ 40.07 тэрбум ам.доллар болсон байна. Авсаархан, өндөр хүчин чадалтай тоног төхөөрөмжийг жижигрүүлэх эрэлт хэрэгцээ нь микро моторын салбарыг хурдацтай хөгжүүлэхэд түлхэц болж байгаа бөгөөд ирэх таван жилд жилийн 6.2%-ийн нийлмэл өсөлтийн хурдацтай байна.
Автомашины салбар нь хүн дүрст роботуудаас гадна өндөр хүчин чадалтай микро моторын эрэлт хэрэгцээг нэмэгдүүлсээр байна. Автомашины салбар нь 2022 оны хамгийн том микро моторын зах зээл байсан. Хаалганы түгжээ, арын толь, цонх, цахилгаан суудал, хөргөлтийн сэнс, усны насос, арчигч, люк, шүүрч авах, конденсатор, жолооны хүрд зэрэг машины төрөл бүрийн системүүд нь жижиг, хөнгөн мотор шаарддаг.
Өндөр хүчин чадалтай автомашины микро моторууд нь жижиг хэмжээтэй нарийвчлалтай, найдвартай жолоодлогыг хангаж, хөдөлгөөний хяналтыг илүү үр дүнтэй болгож, тээврийн хэрэгслийн гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, тав тухыг хангаж, эрчим хүчний өндөр үр ашигтай байдлыг хангадаг. Нэмж дурдахад түгжрэлийн эсрэг тоормосны систем зэрэг аюулгүй байдлын системд өндөр хүчин чадалтай микро моторыг ашиглах нь нэмэгдэж байна.
Өндөр гүйцэтгэлтэй микро моторууд нь жижиг хүрээн дотор моторын дээд гүйцэтгэлийг бий болгох боломжийг олгодог. Хоосон аяганы мотороор жишээлүүлсэн Ирээдүйд зөвхөн хөндий аягатай мотор төдийгүй жижиг хэмжээтэй, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх, нарийн эхлүүлэх зогсолт, өндөр эргэлт бүхий өндөр хүчин чадалтай микро моторууд нь янз бүрийн салбарт илүү олон хэрэглээг олж авах бөгөөд энэ нь мотор хөгжүүлэх чухал чиглэл юм.
