I tillegg til jevnere kontroll av gåstilling, imponerer Teslas andre generasjons humanoide robot, Optimus, med sin evne til å enkelt og nøyaktig plukke opp og plassere egg. Det sømløse og jevne grepet demonstrerer robotens raffinerte håndkontrollegenskaper.
Den behendige hånden til en humanoid robot er en spesialisert endeeffektor designet basert på menneskelig kinesiologi, helt forskjellig fra endeeffektorene til vanlige industriroboter. Vanlige industrielle robot-endeeffektorer kan bare utføre spesifikke oppgaver som å gripe eller sveise, mens den fingernemme hånden, støttet av flere sensorer og frihetsgrader, kan etterligne menneskelige håndfunksjoner. Med den økende trenden i markedet for menneskelignende roboter, har de hule koppmotorene i disse fingernemme hendene også fått betydelig oppmerksomhet.
Viktig Hulkoppmotorer for humanoide roboter
Endeeffektoren til en robot refererer til ethvert verktøy festet til kanten (skjøten) til en robot som har spesifikke funksjoner som er nødvendige for at roboten skal fullføre oppgaver. Endeeffektoren bestemmer robotens belastning og operasjonelle presisjon. Tradisjonelle industrielle robot-endeeffektorer, basert på applikasjonskrav, kan vanligvis bare utføre enkelt-type oppgaver som griping, løfting eller sveising. Deres allsidighet er begrenset, egnet bare for spesifikke eller svært få lignende scenarier, langt fra fleksibiliteten til menneskehender.
Som en slutteffektor for humanoide roboter, kartlegger den behendige hånden menneskelige håndfunksjoner, noe som muliggjør enklere bruk av ulike verktøy og instrumenter som finnes i dagliglivet. Uten en fingernem hånd kan en humanoid robot neppe betraktes som virkelig intelligent. I introduksjonsvideoen til Optimus 2.0 utstyrte Tesla den med en mer responsiv fingernem hånd med elleve frihetsgrader.
Frihetsgradene til en robot gjenspeiler dens bevegelsesfleksibilitet, dens evne til å håndtere forskjellige oppgaver og dens maksimale operasjonelle ytelse. Generelt sett, jo flere grader av frihet, jo nærmere kommer roboten menneskelige håndfunksjoner, noe som øker allsidigheten, men også kompleksiteten i kontrollen. Industriroboter overstiger vanligvis ikke seks frihetsgrader, og de fleste har bare tre til fire.
Optimus 2.0s slutteffektor har elleve frihetsgrader. Flere frihetsgrader betyr en mer kompleks struktur og høyere motoriske krav. Siden håndplassen er begrenset, må motorene som brukes være kompakte. Rask respons, presis start-stopp, høyt dreiemoment og liten størrelse er essensielt for motorer som styrer den fingernemme hånden.
Som en representant for små, høypresisjonsmotorer, spiller hulkoppmotoren en uerstattelig rolle i den fingernemme hånden. Hulkoppmotoren er en spesiell type DC permanentmagnet servomotor med kjerneløs struktur, tilgjengelig i både børsteløs og børstet versjon. Den kjerneløse strukturen eliminerer energitap forårsaket av kjernen, reduserer vekt og mekanisk energitap, og oppnår dermed ekstremt høy effektivitet.
Dessuten, med redusert massetreghet, kan hulkoppmotoren oppnå dynamisk kjøring i en ekstremt kort mekanisk tidskonstant når den kombineres med høyt dreiemoment. Disse egenskapene samsvarer perfekt med behovene til humanoide roboter.
### Akselerert utvikling av hulkoppmotorer drevet av Humanoid-roboter
Ifølge estimater fra NTCysd var den globale markedsstørrelsen for hulkoppmotorer $700 millioner i 2022 og forventes å nå $1,2 milliarder innen 2028. Denne prognosen tar ikke hensyn til den potensielle økningen i etterspørselen fra humanoide roboter. I Optimus 2.0 bruker Tesla seks hulkoppmotorer for å oppnå elleve frihetsgrader, med en enhetspris på $150-$300 per motor. Basert på dette volumet vil den fremtidige utviklingen av humanoide roboter betydelig utvide markedsstørrelsen for hulkoppmotorer i humanoidrobotsektoren alene.
For tiden leder selskaper som Maxon, Faulhaber og Portescap feltet, etter å ha startet tidlig i markedet for hulkoppmotorer. I Kina er flere motorprodusenter også i stand til å tilby eller planlegger å produsere høyytelses hulkoppmotorer for å møte den enorme fremtidige etterspørselen i dette blå havet-markedet.
Med den gradvise bruken av humanoide roboter som Optimus i sluttmarkedet, vil etterspørselen etter hulkoppmotorer uten tvil øke betydelig.
### Rask utvikling av høyytelses mikromotorer som gjenspeiles i hulkoppmotorer
Hulkoppmotorer er en type DC-motor, permanentmagnetmotor og servomotor, og de kan også klassifiseres som mikromotorer. Mikromotorer refererer vanligvis til elektromekaniske produkter med effekt fra hundrevis av milliwatt til hundrevis av watt, med en rammediameter som ikke overstiger 160 mm eller en senterhøyde som ikke overstiger 90 mm.
Tidligere, på Advanced Motor Control Technology Seminar, var det rapporter om mikromotorer, som fremhevet at hele mikromotorfeltet, drevet av markedsetterspørsel, opplever rask vekst, spesielt høyytelses mikromotorer med liten størrelse og høyt dreiemoment. Hulkoppmotoren er bare ett eksempel på denne trenden.
I følge en analyserapport fra Grand View Research var størrelsen på det globale mikromotormarkedet 40,07 milliarder dollar i 2022. Etterspørselen etter miniatyrisering for å oppnå kompakt, høyytelsesutstyr driver den raske utviklingen innen mikromotorfeltet, med en forventet sammensatt årlig vekstrate på 6,2 % i løpet av de neste fem årene.
Foruten humanoide roboter, har bilsektoren økt etterspørselen etter høyytelses mikromotorer. Bilsektoren var det største markedet for mikromotorer i 2022. Ulike bilsystemer, inkludert dørlåser, bakspeil, vinduer, elektriske seter, kjølevifter, vannpumper, vindusviskere, soltak, clutcher, kondensatorer og ratt, krever alle mindre og lettere motorer.
Høyytelses mikromotorer til biler gir presis og pålitelig kjøring i en liten størrelse, og oppnår mer effektiv bevegelseskontroll, sikrer kjøretøyytelse, sikkerhet og komfort, samtidig som høy energieffektivitet opprettholdes. I tillegg øker også bruken av høyytelses mikromotorer i sikkerhetssystemer som blokkeringsfrie bremsesystemer.
Høy ytelse mikromotorer , eksemplifisert ved hulkoppmotorer, gjør det mulig å oppnå overlegen motorytelse i en mindre ramme. I fremtiden vil ikke bare hulkoppmotorer, men også høyytelses mikromotorer med liten størrelse, rask respons, presis start-stopp og høyt dreiemoment finne flere bruksområder på tvers av ulike bransjer, som representerer en viktig retning for motorutvikling.
