Поред лакше контроле положаја ходања, Теслин хуманоидни робот друге генерације, Оптимус, импресионира својом способношћу да без напора и прецизно подиже и поставља јаја. Беспрекорно и равномерно хватање демонстрира роботове префињене могућности ручне контроле.
Спретна рука хуманоидног робота је специјализовани крајњи ефектор дизајниран на основу људске кинезиологије, потпуно другачији од крајњих ефектора обичних индустријских робота. Уобичајени крајњи ефектори индустријских робота могу да обављају само специфичне задатке као што су хватање или заваривање, док спретна рука, подржана вишеструким сензорима и степенима слободе, може да опонаша функције људске руке. Са растућим трендом на тржишту хуманоидних робота, мотори са шупљим чашама у овим спретним рукама такође су привукли значајну пажњу.
Ессентиал Мотори са шупљим чашама за хуманоидне роботе
Крајњи ефектор робота се односи на било који алат причвршћен за ивицу (зглоб) робота који има специфичне функције, неопходне да робот обавља задатке. Крајњи ефектор одређује оптерећење робота и радну прецизност. Традиционални индустријски роботски крајњи ефектори, засновани на захтевима примене, генерално могу да обављају само задатке једног типа као што су хватање, подизање или заваривање. Њихова свестраност је ограничена, погодна само за специфичне или врло мало сличних сценарија, далеко од флексибилности људских руку.
Као крајњи ефектор за хуманоидне роботе, спретна рука мапира функције људске руке, омогућавајући лакшу употребу различитих алата и инструмената који се налазе у свакодневном животу. Без спретне руке, хуманоидни робот се тешко може сматрати заиста интелигентним. У уводном видеу Оптимуса 2.0, Тесла га је опремио спретнијом руком која има 11 степени слободе.
Степени слободе робота одражавају његову флексибилност кретања, његову способност да се носи са различитим задацима и његове максималне оперативне перформансе. Уопштено говорећи, што је више степена слободе, робот се приближава функцијама људске руке, повећавајући свестраност, али и сложеност у контроли. Индустријски роботи обично не прелазе шест степени слободе, а већина њих има само три до четири.
Крајњи ефектор Оптимуса 2.0 има једанаест степени слободе. Више степена слободе значи сложенију структуру и веће захтеве мотора. Пошто је простор за руке ограничен, мотори који се користе морају бити компактни. Брз одговор, прецизно старт-стоп, велики обртни момент и мала величина су неопходни за моторе који контролишу спретну руку.
Као представник малих, високо прецизних мотора, мотор са шупљом чашом игра незаменљиву улогу у спретној руци. Мотор са шупљом чашом је посебан тип ДЦ серво мотора са перманентним магнетом са структуром без језгра, доступан у верзијама без четкица и четком. Структура без језгра елиминише губитак енергије узрокован језгром, смањујући тежину и губитак механичке енергије, чиме се постиже изузетно висока ефикасност.
Штавише, са смањеном инерцијом масе, мотор са шупљом чашом може постићи динамичну вожњу у изузетно краткој механичкој временској константи када се комбинује са високим обртним моментом. Ове карактеристике су савршено усклађене са потребама хуманоидних робота.
### Убрзани развој мотора са шупљим чашама које покрећу хуманоидни роботи
Према проценама НТЦисд-а, величина глобалног тржишта за моторе са шупљим чашама била је 700 милиона долара 2022. године и очекује се да ће достићи 1,2 милијарде долара до 2028. Ова прогноза не узима у обзир потенцијални пораст потражње хуманоидних робота. У Оптимусу 2.0, Тесла користи шест мотора са шупљим чашама да би постигао једанаест степени слободе, са јединичном ценом од 150 до 300 долара по мотору. На основу ове количине, будући развој хуманоидних робота значајно ће проширити величину тржишта мотора са шупљим чашама само у сектору хуманоидних робота.
Тренутно, компаније као што су Макон, Фаулхабер и Портесцап предњаче на овом пољу, почевши рано на тржишту мотора са шупљим чашама. У Кини, неколико произвођача мотора је такође у стању да обезбеди или планира да произведе моторе са шупљим чашама високих перформанси како би задовољили огромну будућу потражњу на овом тржишту плавог океана.
Са постепеном применом хуманоидних робота као што је Оптимус на крајњем тржишту, потражња за моторима са шупљим чашама ће се несумњиво значајно повећати.
### Брзи развој микромотора високих перформанси који се одражавају у моторима са шупљим чашама
Мотори са шупљом чашом су врста ДЦ мотора, мотора са перманентним магнетом и серво мотора, а могу се класификовати и као микро мотори. Микро мотори се генерално односе на електромеханичке производе са снагом у распону од стотина миливата до стотина вати, са пречником рама који не прелази 160 мм или висином центра не прелази 90 мм.
Претходно, на семинару о напредној технологији управљања моторима, било је извештаја о микро моторима, наглашавајући да читаво поље микро мотора, вођено потражњом тржишта, доживљава брз раст, посебно микро мотори високих перформанси мале величине и великог обртног момента. Мотор са шупљом чашом је само један пример овог тренда.
Према аналитичком извештају компаније Гранд Виев Ресеарцх, величина глобалног тржишта микро мотора износила је 40,07 милијарди долара у 2022. Потреба за минијатуризацијом да би се постигла компактна опрема високих перформанси покреће брз развој у области микро мотора, са очекиваном сложеном годишњом стопом раста од 6,2% у наредних пет година.
Поред хуманоидних робота, аутомобилски сектор повећава потражњу за микро моторима високих перформанси. Аутомобилски сектор је био највеће тржиште микро мотора 2022. Различити системи у аутомобилу, укључујући браве на вратима, ретровизоре, прозоре, електрична седишта, вентилаторе, водене пумпе, брисаче, кровове, квачила, кондензаторе и волане, сви захтевају мање и лакше моторе.
Аутомобилски микро мотори високих перформанси обезбеђују прецизан и поуздан погон у малој величини, постижући ефикаснију контролу кретања, обезбеђујући перформансе возила, безбедност и удобност, уз одржавање високе енергетске ефикасности. Поред тога, повећава се и употреба микромотора високих перформанси у сигурносним системима као што су системи против блокирања точкова.
Високе перформансе микро мотори , примери мотора са шупљом чашом, омогућавају постизање супериорних перформанси мотора у мањем оквиру. У будућности, не само мотори са шупљом чашом, већ и микромотори високих перформанси са малом величином, брзим одзивом, прецизним старт-стоп и високим обртним моментом наћи ће више примена у различитим индустријама, што представља важан правац за развој мотора.
