تامین کننده موتور ربات انسان نما در چین

نمای کلی موتور ربات انسان نما

موتورهای ربات انسان‌نما، دستگاه‌های الکترومغناطیسی هستند که برای ربات‌های انسان‌نما ضروری هستند، زیرا با تبدیل یا انتقال انرژی الکتریکی طبق قانون القای الکترومغناطیسی، گشتاور محرک تولید می‌کنند. این موتورها به عنوان واحد اجرایی ربات در نظر گرفته می‌شوند. می‌توان از آنها به عنوان "قلب" حرکت ربات انسان‌نما یاد کرد، زیرا بر روی هر مفصل نصب می‌شوند تا حرکت مفصل را در صورت نیاز تنظیم کنند، که مستقیماً بر عملکرد ربات تأثیر می‌گذارد.

مفاصل ربات، بلوک‌های سازنده اساسی ربات‌ها هستند و موتورها که بخش‌های ضروری سیستم مفاصل هستند، وظایفی مانند افزایش گشتاور، انتقال و کاهش سرعت را انجام می‌دهند. ربات‌های انسان‌نما که دارای ادراک، تصمیم‌گیری، رفتار و ویژگی‌های حرکتی شبه‌انسانی هستند، معمولاً در زمینه‌های شبه‌انسانی به کار گرفته می‌شوند. موتور وظیفه به حرکت درآوردن مفاصل ربات را در طول این فرآیند بر عهده دارد تا ربات بتواند راه برود، بدود و بپرد.

از بین تمام قطعات ضروری ربات‌های انسان‌نما، موتورها سهم ارزشی تا ۲۵٪ دارند. به عنوان مثال، ربات انسان‌نمای تسلا را در نظر بگیرید که ۲۸ محرک در سراسر بدن خود دارد که برخی از آنها از موتورهای گشتاور بدون قاب استفاده می‌کنند و دست‌های پیچیده آن که از موتورهای فنجان توخالی استفاده می‌کنند. دوازده موتور فنجان توخالی روی یک ربات واحد وجود دارد، شش موتور روی هر دست.

پیشرفت مداوم در فناوری موتور نیز توسعه را به پیش می‌برد.بعد از ظهرورود به فناوری ربات‌های انسان‌نما. این پیشرفت‌ها، که از موتورهای براشلس تا موتورهای بدون براش و از موتورهای معمولی تا موتورهای بدون هسته را شامل می‌شود، نه تنها عملکرد موتور را بهبود می‌بخشد، بلکه دقت، سازگاری و کارایی حرکت ربات‌های انسان‌نما را نیز افزایش می‌دهد. بازار ربات‌های انسان‌نما به دلیل پیشرفت در هوش مصنوعی و حمایت قانونی، به سرعت در حال گسترش است که به صنعت خودرو نیز فضای بیشتری برای رشد می‌دهد.

انواع موتور کلیدی

(۱) طبقه‌بندی بر اساس زمینه کاربرد

۱. ویژگی‌ها و موارد استفاده از موتورهای کنترل و قدرت: موتورهای قدرتی با توان خروجی بالای خود، بر روی راه‌اندازی، ترمزگیری و رانندگی موتور تمرکز دارند. خودروها، لوازم خانگی، ماشین‌های ابزار کوچک و سایر صنایع اغلب از آنها استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، در خودروها، موتورهای قدرتی به وسایل نقلیه قدرت لازم برای حرکت را می‌دهند. موتورهای کنترلی بر روی خواص خروجی موتور، از جمله دامنه-فرکانس، فاز-فرکانس و ویژگی‌های خروجی و همچنین دقت و حساسیت آن تمرکز دارند. آنها برای ربات‌ها، نیمه‌هادی‌ها، فتوولتائیک‌ها، باتری‌های لیتیومی، اتوماسیون صنعتی و سایر حوزه‌ها ایده‌آل هستند. آنها در درجه اول فعالیت‌های اجرا، تشخیص و حل مسئله را در سیستم‌های کنترل خودکار ارائه می‌دهند.

۲. تقسیم‌بندی موتورهای کنترل:

• موتور پله‌ای: ساختار ساده‌ای دارد، سیگنال‌های پالس الکتریکی را به جابجایی زاویه‌ای تبدیل می‌کند و برای هر سیگنال پالس ورودی، زاویه ثابتی را در جهت تعیین‌شده می‌چرخاند. معمولاً در سیستم‌های کنترل حلقه باز مانند اتوماسیون اداری، تجهیزات ارتباطی، تجهیزات چاپ و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود. با این حال، کارایی و دقت کنترل آن نسبتاً کم است.
• سروو موتور: در مقایسه با موتور پله‌ای، این موتور دارای رمزگذار و مکانیزم بازخورد است و دقت کنترل بالا و سرعت پاسخ سریعی دارد. این موتور به طور گسترده در مواردی که نیاز به کنترل دقیق دارند، مانند نیمه‌هادی‌ها، فتوولتائیک‌ها، باتری‌های لیتیومی، اتوماسیون صنعتی، ربات‌ها و غیره استفاده می‌شود. موتور جام توخالی یک سروو موتور مخصوص با روتور بدون هسته است. این موتور از مزایای اندازه کوچک، دقت کنترل بالا، عمر طولانی، سرعت بالا، راندمان انرژی بالا و چگالی انرژی بالا برخوردار است.
• موتور گشتاوری: با گشتاور به عنوان جهت کنترل، می‌تواند گشتاور پایداری را در سرعت پایین یا حتی توقف موتور به بار ارائه دهد. این موتور از مزایای سرعت پایین، گشتاور بالا، ظرفیت اضافه بار قوی و پاسخ سریع برخوردار است و به موتور گشتاوری فریم‌دار و موتور گشتاوری بدون فریم تقسیم می‌شود.

(II) طبقه بندی موتور براشلس یا بدون جاروبک

۱. موتورهای بدون هسته براشلس و موتورهای بدون هسته براشلس از نظر ساختاری متفاوت هستند:

موتور بدون هسته جاروبک‌دار از کموتاسیون مکانیکی جاروبک استفاده می‌کند و فاقد هسته آهنی در روتور خود است. سیم‌پیچ‌ها می‌چرخند، اما قطب‌های مغناطیسی ثابت می‌مانند. کموتاتور و سیم‌پیچ‌ها هنگام کار موتور می‌چرخند، اما جاروبک‌های کربنی و آهنرباها نمی‌چرخند. از طریق تماس بین جاروبک‌های کربنی و کموتاتور، انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود. موتور بدون هسته جاروبک‌دار از کموتاسیون الکترونیکی استفاده می‌کند و فاقد هسته آهنی در استاتور خود است. قطب‌های مغناطیسی می‌چرخند، اما سیم‌پیچ‌ها ثابت می‌مانند. برای اطمینان از عملکرد بدون جرقه، کموتاتور الکترونیکی به طور خودکار جهت جریان را بر اساس موقعیت روتور تغییر می‌دهد.

۲. تفاوت‌های بین این دو از نظر روش کموتاسیون، روش کنترل، ساختار روتور، وجود یا عدم وجود حسگر هال و طول عمر:

• حالت کموتاسیون: موتورهای جام توخالی دارای جاروبک از کموتاسیون مکانیکی جاروبک استفاده می‌کنند. در حین کار اصطکاک نسبی وجود دارد که باعث ایجاد سر و صدا و جرقه‌های الکتریکی می‌شود و عمر مفید موتور را کاهش می‌دهد. موتورهای جام توخالی بدون جاروبک از کموتاسیون الکترونیکی استفاده می‌کنند که دارای ویژگی‌های راندمان بالا، نوسان گشتاور کم، عمر طولانی، ساختار ظریف، نگهداری راحت و تعمیر و نگهداری آسان است.

• حالت کنترل: موتورهای جام توخالی جاروبک‌دار از کنترل جریان استفاده می‌کنند؛ موتورهای جام توخالی بدون جاروبک برای دستیابی به کنترل درایو باید با درایورهای موتور هماهنگ شوند.

• ساختار روتور: موتورهای جام توخالی جاروبک‌دار از سیم‌پیچ‌ها، کموتاتورها و صفحات اتصال تشکیل شده‌اند که بین پوسته و آهنربای دائمی می‌چرخند تا روتور را تشکیل دهند؛ سیم‌پیچ‌های موتورهای جام توخالی بدون جاروبک ثابت هستند و آهنرباها در وسط می‌چرخند که روتور نیز هست.

• آیا حسگر اثر هال وجود دارد: موتورهای جام توخالی جاروبک‌دار حسگر اثر هال ندارند؛ موتورهای جام توخالی بدون جاروبک حسگر اثر هال دارند.
• عمر: عمر موتورهای جام توخالی دارای جاروبک به کموتاتور بستگی دارد که عموماً ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ ساعت است؛ موتورهای جام توخالی بدون جاروبک از یاتاقان استفاده می‌کنند که عمر طولانی‌تری تا ۱۰۰۰۰ ساعت یا بیشتر دارند.

(III) موتور گشتاور بدون قاب

1. مروری بر ویژگی‌های موتور گشتاور بدون فریم: یک موتور گشتاور بدون فریم، تنها با دو جزء - روتور و استاتور - یک موتور آهنربای دائمی است که گشتاور خروجی به عنوان شاخص اندازه‌گیری در نظر گرفته می‌شود. این موتور به لطف ویژگی‌هایی مانند اندازه کوچک، قدرت بالا و گشتاور خروجی بالا در سرعت پایین، نیازهای مفاصل ربات‌های انسان‌نما را برای اندازه موتور جمع‌وجور، گشتاور بالا و پاسخ سریع برآورده می‌کند. به عنوان مثال، یک موتور گشتاور بدون فریم می‌تواند به رانندگی مستقیم، سرعت واکنش سریع، ساختار جمع‌وجور، صرفه‌جویی در فضا، راندمان بالا و ادغام آسان با سایر اجزای مفصل ربات دست یابد. همچنین می‌تواند گشتاور زیادی را در حجم کم تولید کند.

2. موانع و چشم‌انداز رقابت آن را تجزیه و تحلیل کنید:

• موانع: مدار مغناطیسی و طراحی فرآیند، موانع فنی اصلی موتورهای گشتاور بدون فریم هستند. تولیدکنندگان خارجی زودتر شروع به کار کرده‌اند و از مزایای پیشگامی در فناوری فرآیند برخوردارند. به عنوان مثال، روتور TM TECH کره جنوبی از فناوری حلقه مغناطیسی مغناطیس‌کننده یکپارچه استفاده می‌کند، Kollmorgen ایالات متحده از فناوری شکاف‌های کسری توزیع‌شده و اتصال فیبر کربنی استفاده می‌کند و TQ Robodrive آلمان از استاتورهای مدولار و فناوری کپسوله‌سازی پلاستیک اپوکسی استفاده می‌کند. شرکت‌های داخلی دیر شروع به کار کردند و در مقایسه با موتورهای گشتاور بدون فریم خارجی با کیفیت بالا، شکافی در چگالی گشتاور وجود دارد. علاوه بر این، محصولات با کیفیت بالا الزامات بالایی برای فناوری مغناطیس‌کننده و فرآیندهای تولید موتور دارند. موتورهای گشتاور بدون فریم معمولاً باید مطابق با ابعاد طراحی مکانیکی خاص سفارشی شوند، که الزامات خاصی را برای تجهیزات سیم‌پیچ ماشین در فرآیند تولید مطرح می‌کند. در عین حال، هنگام دستیابی به چگالی توان بالا، کنترل افزایش دمای موتور ضروری است که چالشی برای طراحی اتلاف حرارت موتور ایجاد می‌کند.
• چشم‌انداز رقابتی: شرکت Kollmorgen پیشرو جهانی است و عملکرد موتور آن در رتبه اول جهان قرار دارد. شرکت‌های داخلی با پیشرفت سریع شامل Buke Co., Ltd. و Aerospace Electric هستند، اما در مقایسه با رهبران خارج از کشور، موتورهای گشتاوری بدون فریم داخلی گشتاور خروجی کمی دارند و هنوز هم در عملکرد محصول فاصله دارند. با گسترش ظرفیت بازار، تولیدکنندگان سروو مانند Huichuan Technology، Hechuan Technology، Wuxi Xinjie و Leadshine نیز زمینه ورود به بازار موتورهای بدون فریم را دارند.

تامین کننده موتور ربات انسان نما

شرکت بوکه (با مسئولیت محدود): به عنوان یک تولیدکننده موتور گشتاور بدون فریم، این شرکت به طور فعال در زمینه موتورهای ربات انسان‌نما فعالیت می‌کند. محصولات آن از نظر اندازه کوچک و از نظر قدرت بالا هستند که می‌توانند الزامات سختگیرانه اتصالات ربات انسان‌نما برای موتورها را برآورده کنند. شرکت بوکه (Buke Co., Ltd.) بر تحقیق و توسعه و نوآوری در فناوری موتور تمرکز دارد، به طور مداوم عملکرد و کیفیت محصولات خود را بهبود می‌بخشد و پشتیبانی قدرت پایدار و قابل اعتمادی را برای حرکت ربات‌ها فراهم می‌کند.

 برق مینگ: این شرکت عملکرد فوق‌العاده‌ای در زمینه موتورهای جام توخالی دارد و یکی از بازیگران مهم در بازار جهانی موتورهای جام توخالی است. عملکرد محصول آن را می‌توان با رقبای خارجی مقایسه کرد و می‌تواند نیازهای کاربردی زمینه‌های پیشرفته مانند ربات‌های انسان‌نما را برآورده کند. شرکت مینگ الکتریک به طور مداوم در تحقیق و توسعه برای بهبود سطح فنی موتورهای جام توخالی سرمایه‌گذاری کرده است و از مزایای قابل توجهی در راندمان موتور، سرعت، سرعت پاسخ و غیره برخوردار است.

فناوری Dingzhi (یکی از شرکت های تابعه Jiangsu Leili): این شرکت تولید خودکار سیم‌پیچ‌های موتور جام توخالی را محقق کرده است. حداقل قطر موتورهای جام توخالی می‌تواند به 8 میلی‌متر و حداکثر سرعت آن به 80000 دور در دقیقه برسد. در زمینه موتورهای ربات انسان‌نما، شرکت Dingzhi Technology با فناوری تولید پیشرفته و کنترل کیفیت دقیق، محصولات موتوری با کارایی بالا را برای دستان ماهر ربات و سایر قطعات ارائه می‌دهد.

شرکت توبه با مسئولیت محدود: یکی از اولین شرکت‌های داخلی که از آستانه فنی موتورهای جام توخالی عبور کرد. در زمینه موتورهای ربات انسان‌نما، شرکت تووبانگ (Tuobang) بر نوآوری محصول و تحقیق و توسعه تمرکز دارد و به طور مداوم عملکرد و قابلیت اطمینان موتورها را بهبود می‌بخشد. محصولات موتور جام توخالی آن مزایای خاصی در بهره‌وری انرژی و دقت کنترل دارند و تضمین قوی برای کنترل حرکت ربات ارائه می‌دهند.

Tianqi Co., Ltd.: در زنجیره صنعت موتور ربات انسان‌نما، شرکت تیان‌چی عمدتاً بر بازیافت و بازسازی موتور تمرکز دارد. شرکت تیان‌چی از طریق فناوری و فرآیندهای پیشرفته بازیافت می‌تواند به طور مؤثر موتورهای ضایعاتی را بازیافت و دوباره استفاده کند، هزینه تولید ربات‌های انسان‌نما را کاهش دهد و همچنین به حفاظت از محیط زیست کمک کند.

جیانگ سو لیلی: این شرکت دارای شرکت‌های تابعه‌ای مانند Dingzhi Technology است و در زمینه موتورهای جام توخالی از قدرت بالایی برخوردار است. جیانگ سو لیلی منابع را ادغام کرده و به طور مداوم عملکرد و کیفیت محصولات موتوری را بهبود می‌بخشد و راه‌حل‌های قدرت قابل اعتمادی را برای توسعه ربات‌های انسان‌نما ارائه می‌دهد.

ویچوانگ الکتریک: این محصول مزایای خاصی در کنترل درایو موتور ربات انسان‌نما دارد. درایور موتور WeiChuang Electric می‌تواند کنترل دقیق موتور را به دست آورد و راندمان عملیاتی و پایداری موتور را بهبود بخشد. محصولات آن به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و پشتیبانی فنی برای کنترل حرکت ربات‌های انسان‌نما ارائه می‌دهند.

الکترومکانیکی هائوژی: به عنوان تولیدکننده رمزگذار و حسگر، این شرکت نقش مهمی در زنجیره صنعت ربات انسان‌نما ایفا می‌کند. محصولات شرکت Haozhi Electromechanical می‌توانند بازخورد بلادرنگ در مورد موقعیت حرکتی هر محور ربات ارائه دهند و پشتیبانی داده‌ای را برای کنترل دقیق ربات فراهم کنند. محصولات رمزگذار آن با دقت و قابلیت اطمینان بالا مشخص می‌شوند و چشم‌انداز کاربرد گسترده‌ای در زمینه ربات‌های انسان‌نما دارند.

فناوری هچوان: این شرکت سهم مشخصی از بازار را در زمینه کنترل موتور ربات‌های انسان‌نما در اختیار دارد. کنترل‌کننده موتور Hechuan Technology می‌تواند به کنترل کارآمد موتور دست یابد و عملکرد و پایداری موتور را بهبود بخشد. محصولات آن از مزایای خاصی در سرعت پاسخ و دقت کنترل برخوردارند و یک راه‌حل قابل اعتماد برای کنترل حرکت ربات‌های انسان‌نما ارائه می‌دهند.

گروه برتر: این شرکت در زمینه سیستم‌های شاسی ربات‌های انسان‌نما، طرح‌بندی خاصی دارد. محصولات تاپ گروپ می‌توانند پلتفرم‌های پشتیبانی و حرکتی پایداری را برای ربات‌های انسان‌نما فراهم کنند و در طراحی و ساخت سیستم‌های شاسی، تجربه غنی و مزایای فنی دارد.