Roboti za humanoid zimekuwa lulu inayoangaza kwenye uwanja wa akili ya bandia.
Katika miaka ya hivi karibuni, roboti za humanoid zimekuwa lulu inayoangaza katika uwanja wa akili ya bandia na matumizi yao mapana katika nyanja nyingi kama huduma ya matibabu na huduma. Ili kukuza zaidi maendeleo ya tasnia, serikali za mitaa zimeanzisha sera za kuongeza msaada kwa roboti za humanoid na vitu vyao muhimu. Katika mnyororo wa tasnia ya roboti ya humanoid, motor ya Kombe la Hollow ina jukumu muhimu katika mfumo wa kudhibiti mwendo wa roboti ya humanoid, kama vile sehemu ya msingi ya mkono wa Tesla humanoid dexterous ni motor ya Kombe la Hollow, mkutano mmoja wa roboti 12 (6 kila mkono wa kulia). Karatasi hii inakusudia kujadili sifa za kiufundi, hali ya soko na matarajio ya baadaye ya motor ya Kombe la Hollow kupitia utafiti.
Ni nini Gari la kikombe cha mashimo
1. Dhana na uainishaji wa motor
Gari la umeme ni kifaa ambacho hubadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo. Inatumia coil yenye nguvu (ambayo ni, stator vilima) kutengeneza shamba la sumaku inayozunguka na hutumiwa kwa rotor (kama vile squirrel iliyofungwa sura ya aluminium) kuunda torque ya mzunguko wa sumaku, ambayo ni kubadilisha nguvu inayotokana na mtiririko wa sasa katika uwanja wa sumaku kuwa hatua inayozunguka. Kanuni ni kutumia shamba la sumaku kulazimisha sasa kufanya gari kuzunguka.
Kanuni ya msingi ya mzunguko wa motor: karibu na sumaku ya kudumu na mhimili unaozunguka, 1 zungusha sumaku (ili shamba la sumaku linalozunguka linatolewa), 2 kulingana na kanuni ya N pole na kivutio cha heteropole cha S, pole moja, 3 sumaku iliyo na axis inayozunguka itazunguka.
Katika motor, kwa kweli ni mtiririko wa sasa kupitia waya ambayo huunda uwanja wa sumaku unaozunguka (nguvu ya sumaku) inayoizunguka ambayo husababisha sumaku kuzunguka. Wakati waya imejeruhiwa ndani ya coil, nguvu ya sumaku imeundwa kuunda flux kubwa ya shamba la sumaku (flux ya sumaku), na kusababisha miti ya N na S. Kwa kuingiza msingi wa chuma kwenye coil ya waya, mistari ya uwanja wa sumaku inakuwa rahisi kupita na inaweza kutoa nguvu ya nguvu ya sumaku.
Muundo wa motor unaundwa na sehemu mbili: stator na rotor.
Stator: Sehemu ya stationary ya motor, muundo kuu ambao ni pamoja na pole ya sumaku, vilima na bracket. Pole ya sumaku ni sehemu ya motor ambayo hutoa shamba la sumaku, ambalo kawaida huundwa na msingi wa chuma na coils. Vilima ni coil kwenye stator, kawaida hujumuisha conductors na insulation, ambayo jukumu lake ni kutoa uwanja wa sumaku wakati umeme wa sasa unapita kupitia hiyo. Bracket ni muundo wa msaada wa stator, kawaida hufanywa na aloi ya alumini na vifaa vingine, na upinzani mzuri wa kutu na nguvu.
Rotor: Sehemu inayozunguka ya motor, muundo kuu ambao ni pamoja na armature, fani na kofia za mwisho. Armature ni coil katika rotor, kawaida inaundwa na conductors na insulation, ambayo jukumu lake ni kutoa uwanja wa sumaku wakati umeme wa sasa unapita kupitia hiyo. Kubeba ni muundo wa msaada wa rotor, kawaida hufanywa kwa chuma au kauri, na mavazi mazuri na upinzani wa kutu. Jalada la mwisho ni muundo wa mwisho wa motor, kawaida hufanywa na aloi ya alumini na vifaa vingine, na kuziba nzuri na nguvu.
2, Ufafanuzi wa Kikombe cha Hollow na Uainishaji
Mnamo 1958, Dr.FF Aulhaber aliendeleza teknolojia ya coil iliyokuwa na vilima na akapata patent inayofaa kwa motor ya Kombe la Hollow mnamo 1965, kuashiria ujio wa motor ya Kombe la Hollow, na muundo wake wa muundo unaruhusu motor kuwa ndogo na ufanisi mkubwa. Gari la kikombe cha mashimo ni mali ya gari la kudumu la DC, muundo wa gari unaonyeshwa kwenye takwimu ifuatayo, iliyoundwa na stator na rotor. Stator inaundwa na karatasi ya chuma ya silicon na vilima vya coil, na karatasi ya chuma ya silicon bila muundo wa jino inaweza kuzuia athari ya jino na kupunguza upotezaji wa chuma na upotezaji wa sasa wa eddy. Rotor inaundwa na sumaku ya kudumu, shimoni inayozunguka na sehemu zake, na motor hutumia pete ya kudumu ya pete, ambayo ni rahisi kusindika na kusanikisha.
Ikilinganishwa na motors za kawaida, kipengele kikubwa cha rotor ni kwamba huvunja muundo wa rotor wa gari la jadi katika muundo, na hutumia rotor isiyo ya msingi, pia inajulikana kama rotor ya kikombe cha mashimo. Rotor ni muundo wa umbo la kikombe kilichozungukwa na vilima na sumaku. Katika motors za kawaida, jukumu la msingi wa chuma ni hasa: 1) kujilimbikizia na kuelekeza uwanja wa sumaku: msingi wa chuma umetengenezwa kwa nyenzo iliyo na upenyezaji mkubwa wa sumaku (kama karatasi ya chuma ya silicon), ambayo inaweza kuzingatia na kuongoza flux ya sumaku, na hivyo kuboresha nguvu ya uwanja wa sumaku na ufanisi wa motor; 2) Msaada wa vilima: msingi wa chuma hutoa muundo mkubwa wa msaada kwa vilima, kuhakikisha kuwa vilima vinashikilia sura na msimamo wakati wa operesheni ya gari. Kwenye gari la kikombe cha mashimo, silinda nyembamba iliyo na ukuta hutumiwa kama rotor, na silinda ya mashimo hujeruhiwa moja kwa moja ndani ya vilima bila msaada wa ziada wa msingi. Manufaa ya Ubunifu usio na msingi: 1) Kuondolewa kwa upotezaji wa eddy wa sasa na hysteresis: msingi wa chuma kwenye gari la kawaida utatoa upotezaji wa eddy wa sasa na hysteresis katika uwanja wa sumaku unaobadilika, ambao utapunguza ufanisi wa motor. Kikombe cha Hollow Cup hutumia rotor isiyo na msingi, ambayo huondoa kabisa hasara hizi, na hivyo kuboresha ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya motor. 2) Punguza uzito na wakati wa hali ya ndani: muundo wa bure wa msingi hupunguza uzito wa rotor, na kufanya motor kuwa nyepesi. Wakati huo huo, kupunguzwa kwa wakati wa hali ya hewa huruhusu motor kuwa na kasi ya majibu haraka na kuongeza kasi ya juu, ambayo ni ya faida sana kwa hali za maombi ambazo zinahitaji kuanza haraka na kuacha.
Wakati huo huo, muundo wa usahihi wa muundo wa silinda ya mashimo na mpangilio wa vilima unaweza kuongeza usambazaji wa shamba la sumaku ndani ya gari la kikombe cha mashimo, kupunguza uvujaji wa sumaku na upotezaji wa nishati, na kuboresha ufanisi na utendaji wa motor.
Gari la kikombe cha mashimo linaweza kugawanywa katika aina mbili kulingana na hali yake ya kusafiri: moja ni gari la Brush Brush, ambalo linachukua hali ya kawaida ya brashi ya kaboni; Nyingine ni motor ya kikombe kisicho na kikombe, ambacho huchukua nafasi ya kusafiri kwa brashi na kusafiri kwa umeme, kuzuia cheche za umeme na chembe za toner zinazozalishwa wakati wa operesheni ya gari la brashi, kupunguza kelele na kuongeza maisha ya huduma ya gari. Kutoka kwa kulinganisha kwa bidhaa tofauti za vifaa vya umeme vya Mingzhi katika takwimu ifuatayo, inaweza kuonekana kuwa hakuna haja ya brashi kwenye gari la kikombe cha brashi, lakini sensor ya ukumbi hugundua ishara ya uwanja wa rotor, inabadilisha mabadiliko ya mitambo kuwa ishara ya umeme, na kurahisisha muundo wa mwili wa motor.
3, Manufaa ya Kikombe cha Hollow
Gari la kikombe cha mashimo huvunja kupitia muundo wa rotor ya gari la jadi katika muundo, hupunguza upotezaji wa nguvu unaosababishwa na malezi ya eddy ya sasa katika msingi wa chuma, na misa yake na wakati wa inertia hupunguzwa sana, na hivyo kupunguza upotezaji wa nishati ya mitambo ya rotor yenyewe. Kwa muhtasari, motor ya Kombe la Hollow ina faida za wiani mkubwa wa nguvu, maisha ya huduma ndefu, majibu ya haraka, torque ya kilele, utaftaji mzuri wa joto na kadhalika.
Uzani wa nguvu kubwa: wiani wa nguvu ya motor ya kikombe cha mashimo ni uwiano wa nguvu ya pato kwa uzito au kiasi. Kwa upande wa uzani, rotor isiyo ya msingi ni nyepesi kuliko rotor ya kawaida ya msingi; Kwa upande wa ufanisi, rotor isiyo na msingi huondoa upotezaji wa eddy wa sasa na hysteresis inayotokana na rotor isiyo na msingi, inaboresha ufanisi wa micromotor, na inahakikisha torque ya juu na nguvu ya pato. Ufanisi wa kiwango cha juu cha motors za kikombe cha mashimo ni zaidi ya 80%, wakati ufanisi wa juu wa motors za brashi DC kwa ujumla ni karibu 50%. Uzito wa chini na ufanisi wa juu huruhusu motors za kikombe cha mashimo kufikia wiani wa nguvu ya juu. Kwa hivyo, motor ya kikombe cha mashimo inafaa sana kwa matumizi ya nguvu ya betri ambayo yanahitaji muda mrefu wa kufanya kazi, kama pampu za sampuli za hewa za portable, roboti za humanoid, mikono ya bionic, zana za nguvu zilizoshikiliwa kwa mikono na matumizi mengine.
Uzani mkubwa wa torque: Ubunifu usio na msingi hupunguza uzito wa rotor na wakati wa hali ya hewa, na wakati wa chini wa hali ya ndani inamaanisha kuwa gari inaweza kuharakisha na kushuka kwa kasi, na hivyo kuwa na uwezo wa kutoa torque zaidi katika muda mfupi; Wakati huo huo, kukosekana kwa msingi wa chuma hufanya gari la kikombe cha mashimo kuwa ngumu zaidi, ndogo, na kuweza kutoa pato la juu la torque katika nafasi ndogo.
Maisha ya Huduma ya muda mrefu: Idadi ya vipande vya kugeuza motor ya kikombe cha mashimo hufanya kushuka kwa sasa na kuenea kwa motor ndogo wakati wa kurudi nyuma, kupunguza sana kutu ya umeme ya mfumo wa kurudisha nyuma wakati wa mchakato wa kurudisha nyuma, ili kuwa na maisha marefu. Kulingana na data katika 'Utafiti wa Maombi ya Usimamizi uliobinafsishwa wa Motors za Kombe la Hollow ', maisha ya motors ya DC kwa ujumla ni masaa mia chache tu, na matarajio ya maisha ya motors ya kikombe cha kawaida kawaida ni kati ya masaa 1000 na 3000, ambayo inaweza kutoa operesheni ya kuaminika zaidi.
Kasi ya kukabiliana na haraka: gari la jadi lina wakati mkubwa wa hali ya hewa kwa sababu ya uwepo wa msingi wa chuma, wakati motor ya kikombe cha mashimo ni ngumu, na rotor ni coil ya kujisaidia ya kikombe, kwa hivyo uzani ni nyepesi, na wakati wake mdogo wa inertia pia hufanya motor ya kikombe cha mashimo kuwa na tabia nyeti ya kuanza kurekebisha. Kulingana na 'Maendeleo ya utafiti wa Hollow Cup Micro motor na coil ', wakati wa mitambo mara kwa mara wa motor ya msingi ni karibu 100ms, wakati wakati wa mitambo wa motor ya Hollow Cup ni chini ya 28ms, na bidhaa zingine ni chini ya 10ms.
Torque ya kilele cha juu: Uwiano wa torque ya kilele na torque inayoendelea ya motor ya kikombe cha mashimo ni kubwa sana, kwa sababu mchakato wa kuongezeka kwa sasa kwa kilele cha kilele haujabadilishwa, na uhusiano wa mstari kati ya sasa na torque unaweza kufanya micromotor kutoa torque kubwa ya kilele. Baada ya motor ya kawaida ya DC kufikia kueneza, bila kujali sasa imeongezeka, torque ya gari la DC haitaongezeka.
Ugawanyaji mzuri wa joto: uso wa rotor ya kikombe cha mashimo ina mtiririko wa hewa, bora kuliko utendaji wa joto wa rotor ya msingi, waya uliowekwa wa rotor ya msingi umeingizwa kwenye gombo la karatasi ya chuma ya silicon, hewa ya uso wa coil ni kidogo, kuongezeka kwa joto ni kubwa, chini ya hali sawa ya pato la nguvu, kuongezeka kwa joto kwa kikombe cha Hollow ni ndogo.
4, njia ya kiufundi ya motor ya kikombe cha mashimo
Hatua muhimu katika utengenezaji wa motor ya kikombe cha mashimo ni uzalishaji wa coil, kwa hivyo muundo wa coil na mchakato wa vilima huwa vizuizi vyake vya msingi. Kipenyo, idadi ya zamu na mstari wa waya huathiri moja kwa moja vigezo vya msingi vya motor. Kizuizi cha msingi cha vilima vya coil huonyeshwa moja kwa moja katika muundo wa coil, kwa sababu aina tofauti za vilima zina tofauti katika kiwango cha automatisering na matumizi ya shaba. Kwa upande mwingine, inaonyeshwa pia katika vifaa vya vilima na njia ya vilima, na kiwango cha kujaza kikombe cha Groove Groove na mashine tofauti za vilima ni tofauti, ambayo husababisha sparse tofauti, kuathiri moja kwa moja upotezaji wa gari, utaftaji wa joto, nguvu na kadhalika.
Pembe ya muundo wa coil: Ubunifu wa vilima wa motor ya kikombe cha mashimo unaweza kugawanywa katika aina ya vilima moja kwa moja, aina ya vilima vya oblique na aina ya saruji.
Vilima vya moja kwa moja: waya wa coil ni sambamba na mhimili wa motor, na kutengeneza muundo wa vilima ulioingiliana. Wazo la kubuni la coil ya moja kwa moja ni kwa kwanza upepo wa kawaida wa mviringo uliowekwa kwenye vilima hufa kulingana na hitaji la idadi ya zamu, na kisha unganisha vilima kwenye shimoni la msingi la waya, na kisha utumie binder katika ncha zote mbili kuponya na kuunda. Kwa kusema, mwisho wa vilima moja kwa moja haitoi torque, na huongeza uzito wa armature na upinzani wa armature.
Vilima vya Oblique: Pia inajulikana kama vilima vya asali, njia ya vilima ya asali hutumiwa, ikiacha bomba katikati, ili kuweza kuendelea upepo, inahitajika kufanya upande mzuri wa kitu na mhimili wa armature kuwa pembe fulani. Saizi ya mwisho ya njia hii ya vilima ni ndogo, lakini kwa sababu vilima vya vilima vinavyoendelea vinahitaji pembe fulani ya mstari, waya uliowekwa wazi, na kiwango cha kujaza ni chini. Ikilinganishwa na aina ya jeraha moja kwa moja, armature inayovutia haina vilima vya mwisho, kupunguza uzito wa armature, na ina faida za wakati mdogo wa inertia, wakati mdogo mara kwa mara, sifa nzuri za kuvuta na torque kubwa ya pato. Faulhaber huko Ujerumani na Portescap huko Uswizi zaidi hutumia vilima vilivyo na mwelekeo.
Aina ya Saddle: Pia inajulikana kama vilima vya kujilimbikizia au rhomboid, njia ya kunyoa coil iliyoundwa na kisha wiring hutumiwa, ambayo ni, waya wa kujiingiza wa kujiingiza hujeruhiwa juu ya kufa maalum kwa vilima, na kikombe cha armature kimetengenezwa kwa mpangilio wa kuchagiza nyingi. Wakati wa vilima, tabaka mbili za coils zimepangwa vizuri na umbo, ambayo ni rahisi kudhibiti saizi ya kikombe cha armature baada ya kuunda tena na kuboresha kiwango cha kujaza. Wakati huo huo, njia hii ina ufanisi mkubwa wa uzalishaji na inafaa kwa uzalishaji wa misa. Mwisho wa kusaga vilima una tabaka chache zinazoingiliana, pengo ndogo la hewa na kiwango cha juu cha utumiaji wa sumaku ya kudumu, ambayo inaboresha wiani wa nguvu ya motor. Bidhaa zingine za Maxon huko Uswizi hutumia vilima vya aina ya saruji.
Maoni ya mchakato wa vilima: Kutoka kwa mtazamo wa teknolojia ya uzalishaji, kulingana na njia ya kutengeneza coil imegawanywa katika vikundi vitatu: vilima vya mwongozo, vilima na uzalishaji wa wakati mmoja.
1) Mwongozo wa vilima. Kupitia safu ya michakato ngumu, pamoja na kuingizwa kwa pini, vilima mwongozo, wiring mwongozo na hatua zingine za kutengeneza. Inafaa kwa bidhaa zinazohitaji kiwango cha juu cha ubinafsishaji, lakini ufanisi wa uzalishaji na utulivu wa bidhaa ni mdogo.
2) Teknolojia ya uzalishaji wa vilima. Teknolojia ya uzalishaji wa vilima ni uzalishaji wa moja kwa moja, waya iliyotiwa waya kwanza hujeruhiwa kwa shimoni kuu na sehemu ya msalaba-umbo la almasi, na huondolewa baada ya kufikia urefu unaohitajika, na kisha kushonwa kwenye sahani ya waya, na mwishowe sahani ya waya imejeruhiwa ndani ya coil iliyo na kikombe. Kulingana na mchakato wa 'vilima vikombe vya ujenzi wa vikombe na vifaa ', mashine inayofuata ya vilima inaweza kusanidiwa na wafanyikazi 4 kufikia matokeo ya kila mwaka ya vitengo 30,000, lakini kiwango cha juu cha vilima ni kwamba inafaa zaidi kwa kipenyo cha 20-30mm, ni chini ya bidhaa za chini ya 10mm. Kwa jumla, ufanisi wa uzalishaji wa mchakato wa vilima ni mkubwa, na inaweza kukidhi mahitaji ya uzalishaji wa kiwango cha kati. Walakini, kiwango chake cha juu cha ushiriki wa mwongozo husababisha msimamo wa bidhaa iliyokamilishwa inaweza kuwa nzuri kama uzalishaji wa kiotomatiki, na ni ngumu kufikia saizi ndogo ya vilima vya kombe la mashimo.
3) Teknolojia moja ya uzalishaji wa ukingo. Mashine ya vilima kupitia vifaa vya automatisering itakuwa waya iliyowekwa enameled kulingana na sheria ya spindle, coil inaingia kwenye kikombe baada ya kuondolewa, ukingo mmoja, hakuna haja ya kusonga na kufurahisha michakato mingi, kiwango cha juu cha automatisering, kwa hivyo ufanisi wa uzalishaji na msimamo wa bidhaa uliomalizika ni bora; Lakini uwekezaji unaolingana wa vifaa vya mbele utakuwa juu.
Mchakato wa vilima vya nje ya nchi ulikua mapema, kiwango cha automatisering ni kubwa kuliko ya ndani. Ya ndani inachukua uzalishaji wa vilima, mchakato ni ngumu zaidi, nguvu ya wafanyikazi ni kubwa, haiwezi kukamilisha coil na kipenyo cha waya mzito, na kiwango cha chakavu ni cha juu. Nchi za nje hutumia teknolojia ya uzalishaji wa jeraha la wakati mmoja, kiwango cha juu cha automatisering, ufanisi mkubwa wa uzalishaji, safu ya kipenyo cha coil, ubora mzuri wa coil, mpangilio thabiti, aina za magari, utendaji mzuri.
Viungo vya mnyororo wa viwandani na matumizi ya chini ya maji
Mto wa gari la kikombe cha mashimo ni malighafi na sehemu, malighafi ni pamoja na shaba, chuma, chuma cha sumaku, plastiki, nk, sehemu ni pamoja na fani, brashi, commutators, nk Ufikiaji wa katikati wa mnyororo wa viwanda ni watengenezaji wa magari. Mto wa chini wa mnyororo wa viwandani ni mwisho wa maombi, na motor ya kikombe cha mashimo ina sifa za unyeti wa hali ya juu, operesheni thabiti na udhibiti madhubuti, ambao unakidhi mahitaji madhubuti ya uwanja wa juu wa gari la umeme, kwa hivyo hutumiwa sana katika anga, vifaa vya matibabu, mitambo ya viwandani na roboti na uwanja mwingine wa mwisho. Wakati huo huo, motor ya Kombe la Hollow pia inatumika polepole kwenye uwanja wa raia, kama vile ofisheni ya ofisi, zana za nguvu na kadhalika.
Gari la kikombe cha kuahidi
Kikombe cha mashimo na muundo wake wa kipekee bila msingi wa chuma, kuonyesha kasi kubwa, ufanisi mkubwa, mwitikio mkubwa wa nguvu na faida zingine muhimu, zinazotumika sana katika anga, vifaa vya matibabu na uwanja mwingine, katika kubadilika kwa mkono wa humanoid pia ina athari kubwa. Ingawa biashara za nje ya nchi kama vile Maxon na Faulhaber zina faida ya kwanza kwa sasa, na uboreshaji endelevu wa kiwango cha kiufundi cha wazalishaji wa ndani na maendeleo ya haraka ya soko la roboti ya humanoid, motors za kikombe cha ndani zitaleta fursa mpya za maendeleo.
