Dostawca silników do robotów humanoidalnych w Chinach

Przegląd silników robotów humanoidalnych

Silniki robotów humanoidalnych to urządzenia elektromagnetyczne, które są niezbędne dla robotów humanoidalnych, ponieważ generują moment napędowy poprzez przetwarzanie lub przesyłanie energii elektrycznej zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej. Są one uważane za jednostkę wykonawczą robota. Można je nazwać „sercem” ruchu robota humanoidalnego, ponieważ są zamontowane na każdym stawie, aby regulować ruch stawów w razie potrzeby, co bezpośrednio wpływa na wydajność robota.

Stawy robotów stanowią podstawowy budulec robotów, a silniki, które są niezbędnymi elementami układu stawów, wykonują takie zadania, jak zwiększanie momentu obrotowego, przenoszenie napędu i hamowanie. Roboty humanoidalne, charakteryzujące się percepcją, podejmowaniem decyzji, zachowaniem i antropomorficznymi cechami ruchowymi, są zazwyczaj wykorzystywane w kontekstach zbliżonych do ludzkich. Silnik napędza stawy robota podczas tego procesu, umożliwiając mu chodzenie, bieganie i odbijanie się.

Spośród wszystkich podstawowych części robotów humanoidalnych, silniki stanowią aż 25% wartości. Dla przykładu, rozważmy humanoidalnego robota Tesla, który ma 28 siłowników w korpusie, z których część wykorzystuje bezramkowe silniki momentu obrotowego, oraz jego skomplikowane dłonie, które wykorzystują silniki z pustymi miseczkami. W jednym robocie znajduje się dwanaście silników z pustymi miseczkami, po sześć w każdej dłoni.

Ciągły postęp w technologii silników napędza również rozwójPo południuRozwój technologii robotów humanoidalnych. Te postępy, obejmujące silniki szczotkowe i bezszczotkowe oraz silniki zwykłe i bezrdzeniowe, nie tylko poprawiają osiągi silników, ale także zwiększają precyzję, adaptowalność i wydajność ruchu robotów humanoidalnych. Rynek robotów humanoidalnych dynamicznie się rozwija dzięki postępowi w dziedzinie sztucznej inteligencji i wsparciu prawnemu, które dodatkowo dadzą branży motoryzacyjnej większe możliwości rozwoju.

Kluczowe typy silników

(I) Klasyfikacja według obszaru zastosowania

1. Cechy i przypadki zastosowania silników sterujących i zasilających: Dzięki swojej wysokiej mocy wyjściowej, silniki elektryczne koncentrują się na pracy, hamowaniu i napędzaniu silnika. Często są wykorzystywane w samochodach, sprzęcie AGD, małych obrabiarkach i innych gałęziach przemysłu. Na przykład w samochodach silniki elektryczne zapewniają pojazdom siłę potrzebną do poruszania się. Silniki sterujące koncentrują się na właściwościach wyjściowych silnika, w tym jego amplitudzie i częstotliwości, częstotliwości fazowej i charakterystyce wyjściowej, a także na jego dokładności i czułości. Idealnie nadają się do robotów, półprzewodników, fotowoltaiki, baterii litowych, automatyki przemysłowej i innych dziedzin. Zapewniają one przede wszystkim wykonywanie, wykrywanie i rozwiązywanie problemów w autonomicznych systemach sterowania.

2.Podział silników sterujących:

• Silnik krokowy: prosta konstrukcja, przetwarza sygnały impulsów elektrycznych na przemieszczenie kątowe i obraca o ustalony kąt w ustalonym kierunku dla każdego sygnału impulsowego. Zazwyczaj stosowany w układach sterowania w pętli otwartej, takich jak automatyka biurowa, urządzenia komunikacyjne, urządzenia drukujące i inne. Jednak jego wydajność i dokładność sterowania są stosunkowo niskie.
• o Silnik serwo: w porównaniu z silnikiem krokowym, posiada enkoder i mechanizm sprzężenia zwrotnego, zapewniając wysoką dokładność sterowania i szybką reakcję. Jest szeroko stosowany w zastosowaniach wymagających precyzyjnego sterowania, takich jak półprzewodniki, fotowoltaika, baterie litowe, automatyka przemysłowa, robotyka itp. Silnik z pustym cylindrem to specjalny serwosilnik z wirnikiem bezrdzeniowym. Jego zalety to niewielkie rozmiary, wysoka dokładność sterowania, długa żywotność, duża prędkość, wysoka sprawność energetyczna i wysoka gęstość energii.
• o Silnik momentu obrotowego: z momentem obrotowym jako kierunkiem sterowania, może nadal zapewniać stabilny moment obrotowy dla obciążenia, nawet gdy silnik pracuje z niską prędkością lub nawet w stanie zatrzymania. Charakteryzuje się niską prędkością obrotową, dużym momentem obrotowym, dużą przeciążalnością i szybką reakcją. Dzieli się na silnik momentu obrotowego z ramą i silnik momentu obrotowego bez ramy.

(II) Klasyfikacja silników bezszczotkowych i bezszczotkowych

1. Silniki bezrdzeniowe bezszczotkowe i silniki bezrdzeniowe szczotkowe różnią się konstrukcyjnie:

Silnik bezrdzeniowy szczotkowy wykorzystuje mechaniczną komutację szczotkową i nie posiada żelaznego rdzenia w wirniku. Cewki obracają się, ale bieguny magnetyczne pozostają nieruchome. Komutator i cewki obracają się podczas pracy silnika, ale szczotki węglowe i magnesy nie. Poprzez kontakt szczotek węglowych z komutatorem, energia elektryczna jest przekształcana w energię mechaniczną. Bezrdzeniowy silnik bezszczotkowy wykorzystuje komutację elektroniczną i nie posiada żelaznego rdzenia w stojanie. Bieguny magnetyczne obracają się, ale cewki pozostają nieruchome. Aby zapewnić pracę beziskrową, elektroniczny komutator automatycznie modyfikuje kierunek prądu w zależności od położenia wirnika.

2. Różnice między nimi pod względem metody komutacji, metody sterowania, struktury wirnika, obecności czujnika Halla i żywotności:

• Tryb komutacji: Silniki szczotkowe z tuleją cylindryczną wykorzystują mechaniczną komutację szczotkową. Podczas pracy występuje tarcie względne, które generuje hałas i iskrzenie elektryczne, skracając żywotność silnika. Bezszczotkowe silniki z tuleją cylindryczną wykorzystują komutację elektroniczną, która charakteryzuje się wysoką sprawnością, małymi wahaniami momentu obrotowego, długą żywotnością, delikatną konstrukcją oraz wygodną i łatwą konserwacją.

• Tryb sterowania: Silniki szczotkowe z pustą misą wykorzystują sterowanie prądowe; silniki bezszczotkowe z pustą misą wymagają współpracy ze sterownikami silnika, aby uzyskać kontrolę napędu.

• Budowa wirnika: Silniki szczotkowe z pustą czaszą składają się z cewek, komutatorów i płytek łączących, które obracają się pomiędzy obudową a magnesem trwałym, tworząc wirnik; cewki bezszczotkowych silników z pustą czaszą są nieruchome, a magnesy obracają się w środku, który jest również wirnikiem.

• Czy występuje czujnik Halla: Silniki szczotkowe z pustą czaszą nie mają czujników Halla; silniki bezszczotkowe z pustą czaszą mają czujniki Halla.
• Żywotność: Żywotność silników szczotkowych z pustym kielichem zależy od komutatora i wynosi na ogół 1000–3000 godzin; w bezszczotkowych silnikach z pustym kielichem stosowane są łożyska, które mają dłuższą żywotność, sięgającą ponad 10000 godzin.

(III) Silnik bezramowy z momentem obrotowym

1. Przegląd cech silnika bezramowego z momentem obrotowym: Bezramowy silnik momentowy, składający się tylko z dwóch komponentów – wirnika i stojana – to silnik z magnesami trwałymi, którego wskaźnikiem pomiaru jest moment obrotowy. Spełnia on wymagania dotyczące przegubów robotów humanoidalnych w zakresie kompaktowych rozmiarów silnika, wysokiego momentu obrotowego i szybkiej reakcji dzięki swoim niewielkim rozmiarom, dużej mocy i wysokiemu momentowi obrotowemu przy niskiej prędkości. Na przykład, bezramowy silnik momentowy zapewnia bezpośredni napęd, szybką reakcję, kompaktową konstrukcję, oszczędność miejsca, wysoką wydajność i łatwą integrację z innymi komponentami przegubów robota. Może również wytwarzać wysoki moment obrotowy w małej objętości.

2. Przeanalizuj bariery i otoczenie konkurencyjne：

• Bariery: Obwód magnetyczny i projektowanie procesów stanowią główne bariery techniczne bezramowych silników momentowych. Zagraniczni producenci rozpoczęli działalność wcześnie i mają przewagę jako pierwsi w technologii procesowej. Na przykład południowokoreański wirnik TM TECH wykorzystuje technologię integralnego magnesowania pierścieniem magnetycznym, amerykański Kollmorgen wykorzystuje rozproszone żłobki ułamkowe i technologię wiązania włókna węglowego, a niemiecki TQ Robodrive wykorzystuje modułowe stojany i technologię enkapsulacji epoksydowej. Firmy krajowe rozpoczęły działalność późno, co powoduje lukę w gęstości momentu obrotowego w porównaniu z zagranicznymi, wysokiej klasy bezramowymi silnikami momentowymi. Ponadto, produkty wysokiej klasy stawiają wysokie wymagania dotyczące technologii magnesowania i procesów produkcji silników. Bezramowe silniki momentowe zazwyczaj wymagają dostosowania do konkretnych wymiarów konstrukcyjnych, co stawia specjalne wymagania dla wyposażenia maszyny nawijającej w procesie produkcyjnym. Jednocześnie, aby osiągnąć wysoką gęstość mocy, konieczna jest kontrola wzrostu temperatury silnika, co stanowi wyzwanie dla konstrukcji rozpraszacza ciepła silnika.
• Konkurencja: Globalnym liderem jest Kollmorgen, a jego silniki plasują się w światowej czołówce pod względem osiągów. Do firm krajowych, które dynamicznie się rozwijają, należą Buke Co., Ltd. i Aerospace Electric, ale w porównaniu z liderami zagranicznymi, krajowe silniki bezramowe charakteryzują się niskim momentem wyjściowym i wciąż mają lukę w wydajności. Wraz ze wzrostem potencjału rynku, producenci serwomechanizmów, tacy jak Huichuan Technology, Hechuan Technology, Wuxi Xinjie i Leadshine, również mają podstawy, aby wejść na rynek silników bezramowych.

Dostawca silników do robotów humanoidalnych

Buke Co., Ltd.: Jako producent bezramowych silników momentu obrotowego, firma aktywnie działa w dziedzinie silników do robotów humanoidalnych. Jej produkty charakteryzują się niewielkimi rozmiarami i dużą mocą, co pozwala jej sprostać surowym wymaganiom dotyczącym silników w stawach robotów humanoidalnych. Firma Buke Co., Ltd. koncentruje się na badaniach, rozwoju i innowacjach w zakresie technologii silników, stale ulepsza wydajność i jakość swoich produktów oraz zapewnia stabilne i niezawodne wsparcie zasilania dla ruchu robotów.

 Ming's Electric: Firma charakteryzuje się wyjątkową wydajnością w dziedzinie silników z tulejami pustymi i jest jednym z kluczowych graczy na globalnym rynku silników z tulejami pustymi. Wydajność jej produktów dorównuje wydajności zagranicznych konkurentów i spełnia wymagania zaawansowanych zastosowań, takich jak roboty humanoidalne. Firma Ming's Electric stale inwestuje w badania i rozwój, aby podnosić poziom techniczny silników z tulejami pustymi, co przekłada się na znaczące korzyści w zakresie sprawności, szybkości, czasu reakcji itp.

Dingzhi Technology (spółka zależna Jiangsu Leili): Firma zrealizowała zautomatyzowaną produkcję uzwojeń silników z tulejami pustymi. Minimalna średnica silników z tulejami pustymi może sięgać 8 mm, a maksymalna prędkość obrotowa 80 000 obr./min. W dziedzinie silników do robotów humanoidalnych, Dingzhi Technology dostarcza wysokowydajne silniki do zręcznych dłoni robotów oraz inne podzespoły, wykorzystując zaawansowaną technologię produkcji i rygorystyczną kontrolę jakości.

Repentance Co., Ltd.: Jedna z pierwszych krajowych firm, która przekroczyła barierę techniczną silników z tuleją cylindryczną. W dziedzinie silników do robotów humanoidalnych, Tuobang Co., Ltd. koncentruje się na innowacjach produktowych oraz badaniach i rozwoju, stale poprawiając wydajność i niezawodność silników. Silniki z tuleją cylindryczną charakteryzują się pewnymi zaletami w zakresie efektywności energetycznej i dokładności sterowania, co zapewnia solidną gwarancję kontroli ruchu robota.

Tianqi Co., Ltd.: W branży silników do robotów humanoidalnych, firma Tianqi Co., Ltd. koncentruje się głównie na recyklingu i regeneracji silników. Dzięki zaawansowanym technologiom i procesom recyklingu, Tianqi Co., Ltd. może skutecznie poddawać recyklingowi i ponownie wykorzystywać zużyte silniki, obniżając koszty produkcji robotów humanoidalnych, a także przyczyniając się do ochrony środowiska.

Jiangsu Leili: Posiada spółki zależne, takie jak Dingzhi Technology, i jest silnie obecna w dziedzinie silników z pustym kielichem. Jiangsu Leili integruje zasoby i stale poprawia wydajność oraz jakość silników, dostarczając niezawodne rozwiązania w zakresie zasilania dla rozwoju robotów humanoidalnych.

WeiChuang Electric: Ma on pewne zalety w sterowaniu napędem silników robotów humanoidalnych. Sterowniki silników WeiChuang Electric umożliwiają precyzyjne sterowanie silnikiem oraz poprawę jego wydajności i stabilności. Produkty firmy są szeroko stosowane w automatyce przemysłowej i innych dziedzinach, zapewniając wsparcie techniczne w zakresie sterowania ruchem robotów humanoidalnych.

Haozhi Elektromechaniczny: Jako producent enkoderów i czujników, firma odgrywa ważną rolę w łańcuchu dostaw robotów humanoidalnych. Produkty Haozhi Electromechanical zapewniają informacje zwrotne w czasie rzeczywistym o położeniu każdej osi robota, zapewniając wsparcie danych dla precyzyjnego sterowania robotem. Enkodery firmy charakteryzują się wysoką precyzją i niezawodnością oraz mają szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie robotów humanoidalnych.

Technologia Hechuan: Firma posiada pewien udział w rynku w dziedzinie sterowania silnikami robotów humanoidalnych. Sterownik silnika Hechuan Technology pozwala na efektywne sterowanie silnikiem oraz poprawę jego wydajności i stabilności. Produkty firmy charakteryzują się pewnymi zaletami w zakresie szybkości reakcji i dokładności sterowania, zapewniając niezawodne rozwiązanie w zakresie sterowania ruchem robotów humanoidalnych.

Grupa najlepsza: Firma posiada ugruntowaną pozycję w dziedzinie systemów podwozi robotów humanoidalnych. Produkty Top Group zapewniają stabilne podparcie i platformy ruchowe dla robotów humanoidalnych, a firma posiada bogate doświadczenie i przewagę techniczną w projektowaniu i produkcji systemów podwozi.