Nhà cung cấp động cơ robot hình người tại Trung Quốc

Tổng quan về động cơ robot hình người

Động cơ robot hình người là thiết bị điện từ thiết yếu đối với robot hình người vì chúng tạo ra mô-men xoắn dẫn động bằng cách chuyển đổi hoặc truyền năng lượng điện theo định luật cảm ứng điện từ. Nó được coi là bộ phận thực thi của robot. Nó có thể được gọi là "trái tim" của chuyển động robot hình người vì nó được gắn trên mỗi khớp để điều chỉnh chuyển động khớp khi cần thiết, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của robot.

Khớp robot là những khối xây dựng cơ bản của robot, và động cơ, là bộ phận thiết yếu của hệ thống khớp, thực hiện các nhiệm vụ như tăng mô-men xoắn, truyền động và giảm tốc. Robot hình người, sở hữu nhận thức, khả năng ra quyết định, hành vi và các đặc điểm chuyển động giống người, thường được sử dụng trong các bối cảnh giống con người. Động cơ chịu trách nhiệm đẩy các khớp của robot trong quá trình này để nó có thể đi bộ, chạy và bật nhảy.

Trong số tất cả các bộ phận thiết yếu của robot hình người, động cơ chiếm tới 25% giá trị. Ví dụ, hãy xem xét robot hình người Tesla, có 28 bộ truyền động trên thân, một số sử dụng động cơ mô-men xoắn không khung, và hai bàn tay phức tạp sử dụng động cơ cốc rỗng. Mỗi robot có mười hai động cơ cốc rỗng, sáu động cơ trên mỗi bàn tay.

Sự tiến bộ không ngừng của công nghệ động cơ cũng đang thúc đẩy sự phát triểnChiềuCông nghệ robot hình người đang phát triển mạnh mẽ. Những tiến bộ này, từ động cơ chổi than đến động cơ không chổi than, từ động cơ thường đến động cơ không lõi, không chỉ nâng cao hiệu suất động cơ mà còn tăng độ chính xác, khả năng thích ứng và hiệu quả chuyển động của robot hình người. Thị trường robot hình người đang mở rộng nhanh chóng nhờ những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo và sự hỗ trợ của pháp luật, đồng thời mang lại cho ngành công nghiệp ô tô nhiều không gian phát triển hơn.

Các loại động cơ chính

(I) Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng

1. Tính năng và trường hợp sử dụng của động cơ điều khiển và động cơ điện: Với công suất đầu ra cao, động cơ điện tập trung vào việc vận hành động cơ, phanh và truyền động. Ô tô, thiết bị gia dụng, máy công cụ nhỏ và các ngành công nghiệp khác thường sử dụng chúng. Ví dụ, trong ô tô, động cơ điện cung cấp cho xe sức mạnh cần thiết để di chuyển. Động cơ điều khiển tập trung vào các đặc tính đầu ra của động cơ, bao gồm biên độ-tần số, pha-tần số và các đặc tính đầu ra, cũng như độ chính xác và độ nhạy. Chúng lý tưởng cho robot, chất bán dẫn, quang điện, pin lithium, tự động hóa công nghiệp và các lĩnh vực khác. Chúng chủ yếu cung cấp các hoạt động thực thi, phát hiện và giải pháp trong các hệ thống điều khiển tự động.

2. Phân loại động cơ điều khiển:

• o Động cơ bước: cấu trúc đơn giản, chuyển đổi tín hiệu xung điện thành chuyển động góc và quay một góc cố định theo hướng đã đặt cho mỗi tín hiệu xung đầu vào. Thường được sử dụng trong các hệ thống điều khiển vòng hở, chẳng hạn như tự động hóa văn phòng, thiết bị truyền thông, thiết bị in ấn và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, hiệu suất và độ chính xác điều khiển tương đối thấp.
• o Động cơ servo: So với động cơ bước, động cơ này bổ sung bộ mã hóa và cơ chế phản hồi, có độ chính xác điều khiển cao và tốc độ phản hồi nhanh. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như bán dẫn, quang điện, pin lithium, tự động hóa công nghiệp, robot, v.v. Động cơ servo cốc rỗng là một loại động cơ servo đặc biệt với rotor không lõi. Nó có ưu điểm là kích thước nhỏ, độ chính xác điều khiển cao, tuổi thọ cao, tốc độ nhanh, hiệu suất năng lượng cao và mật độ năng lượng cao.
• o Động cơ mô-men xoắn: với mô-men xoắn làm hướng điều khiển, nó vẫn có thể cung cấp mô-men xoắn ổn định cho tải ngay cả khi động cơ ở tốc độ thấp hoặc thậm chí dừng hẳn. Nó có ưu điểm là tốc độ thấp, mô-men xoắn lớn, khả năng chịu quá tải mạnh và phản ứng nhanh, và được chia thành động cơ mô-men xoắn có khung và động cơ mô-men xoắn không khung.

(II) Phân loại động cơ không chổi than hoặc không chổi than

1. Động cơ không chổi than và động cơ không chổi than có cấu trúc khác nhau:

Động cơ không lõi chổi than sử dụng cơ chế chuyển mạch chổi than cơ học và không có lõi sắt trong rotor. Các cuộn dây quay, nhưng các cực từ vẫn đứng yên. Bộ chuyển mạch và các cuộn dây quay khi động cơ hoạt động, nhưng chổi than và nam châm thì không. Thông qua tiếp xúc giữa chổi than và bộ chuyển mạch, năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng cơ học. Động cơ không lõi chổi than sử dụng cơ chế chuyển mạch điện tử và không có lõi sắt trong stato. Các cực từ quay, nhưng các cuộn dây vẫn đứng yên. Để đảm bảo hoạt động không phát sinh tia lửa điện, bộ chuyển mạch điện tử tự động điều chỉnh hướng dòng điện dựa trên vị trí của rotor.

2. Sự khác biệt giữa hai loại này về phương pháp chuyển mạch, phương pháp điều khiển, cấu trúc rotor, có cảm biến Hall hay không và tuổi thọ:

• Chế độ chuyển mạch: Động cơ cốc rỗng chổi than sử dụng chuyển mạch chổi than cơ học. Trong quá trình vận hành, ma sát tương đối sẽ sinh ra tiếng ồn và tia lửa điện, làm giảm tuổi thọ của động cơ. Động cơ cốc rỗng không chổi than sử dụng chuyển mạch điện tử, có đặc điểm là hiệu suất cao, dao động mô-men xoắn nhỏ, tuổi thọ cao, cấu trúc tinh tế, bảo trì thuận tiện và dễ dàng.

• Chế độ điều khiển: Động cơ cốc rỗng chổi than sử dụng điều khiển dòng điện; động cơ cốc rỗng không chổi than cần được kết hợp với bộ điều khiển động cơ để đạt được khả năng điều khiển truyền động.

• Cấu trúc rôto: Động cơ cốc rỗng chổi than là các cuộn dây, bộ chuyển mạch và tấm kết nối quay giữa vỏ và nam châm vĩnh cửu để tạo thành rôto; các cuộn dây của động cơ cốc rỗng không chổi than được cố định và nam châm quay ở giữa, ở giữa cũng chính là rôto.

• Có cảm biến Hall không: Động cơ cốc rỗng có chổi than không có cảm biến Hall; động cơ cốc rỗng không chổi than có cảm biến Hall.
• Tuổi thọ: Tuổi thọ của động cơ cốc rỗng chổi than phụ thuộc vào bộ chuyển mạch, thường là 1000-3000 giờ; động cơ cốc rỗng không chổi than sử dụng vòng bi, có tuổi thọ dài hơn lên đến 10000 giờ trở lên.

(III) Động cơ mô-men xoắn không khung

1. Tổng quan về đặc điểm của động cơ mô-men xoắn không khung: Chỉ với hai thành phần—rôto và stato—động cơ mô-men xoắn không khung là động cơ nam châm vĩnh cửu với mô-men xoắn đầu ra là chỉ số đo lường. Nhờ các đặc điểm như kích thước nhỏ, công suất cao và mô-men xoắn đầu ra lớn ở tốc độ thấp, động cơ đáp ứng nhu cầu của các khớp nối robot hình người về kích thước động cơ nhỏ gọn, mô-men xoắn cao và phản ứng nhanh, động cơ đáp ứng nhu cầu của các khớp nối robot hình người. Ví dụ, động cơ mô-men xoắn không khung có thể đạt được khả năng truyền động trực tiếp, tốc độ phản ứng nhanh, cấu trúc nhỏ gọn, tiết kiệm không gian, hiệu suất cao và dễ dàng tích hợp với các thành phần khớp nối robot khác. Nó cũng có thể tạo ra mô-men xoắn lớn trong một thể tích nhỏ.

2. Phân tích các rào cản và bối cảnh cạnh tranh：

• Rào cản: Mạch từ và thiết kế quy trình là những rào cản kỹ thuật chính của động cơ mô-men xoắn không khung. Các nhà sản xuất nước ngoài bắt đầu sớm và có lợi thế đi đầu về công nghệ quy trình. Ví dụ, rô-to TM TECH của Hàn Quốc sử dụng công nghệ vòng từ tích hợp, Kollmorgen của Hoa Kỳ sử dụng các khe phân đoạn phân tán và công nghệ liên kết sợi carbon, còn TQ Robodrive của Đức sử dụng stato mô-đun và công nghệ đóng gói nhựa epoxy. Các công ty trong nước bắt đầu muộn và có một khoảng cách về mật độ mô-men xoắn so với động cơ mô-men xoắn không khung cao cấp của nước ngoài. Ngoài ra, các sản phẩm cao cấp có yêu cầu cao về công nghệ từ hóa và quy trình sản xuất động cơ. Động cơ mô-men xoắn không khung thường cần được tùy chỉnh theo kích thước thiết kế cơ khí cụ thể, điều này đặt ra các yêu cầu đặc biệt đối với thiết bị máy quấn trong quá trình sản xuất. Đồng thời, khi đạt được mật độ công suất cao, cần phải kiểm soát sự gia tăng nhiệt độ của động cơ, điều này đặt ra thách thức đối với thiết kế tản nhiệt của động cơ.
• Bối cảnh cạnh tranh: Công ty dẫn đầu toàn cầu là Kollmorgen, và hiệu suất động cơ của công ty này thuộc hàng đầu thế giới. Các công ty trong nước có bước tiến nhanh chóng bao gồm Buke Co., Ltd. và Aerospace Electric, nhưng so với các công ty dẫn đầu nước ngoài, động cơ mô-men xoắn không khung trong nước có mô-men xoắn đầu ra nhỏ và hiệu suất sản phẩm vẫn còn kém. Khi năng lực thị trường mở rộng, các nhà sản xuất servo như Huichuan Technology, Hechuan Technology, Wuxi Xinjie và Leadshine cũng có nền tảng để tham gia thị trường động cơ không khung.

Nhà cung cấp động cơ robot hình người

Công ty TNHH Buke: Là nhà sản xuất động cơ mô-men xoắn không khung, công ty tích cực triển khai trong lĩnh vực động cơ robot hình người. Sản phẩm của công ty có kích thước nhỏ gọn và công suất cao, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về khớp nối động cơ cho robot hình người. Công ty TNHH Buke tập trung vào nghiên cứu phát triển và đổi mới công nghệ động cơ, liên tục cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm, cung cấp nguồn điện ổn định và đáng tin cậy cho chuyển động của robot.

 Điện của Ming: Công ty có hiệu suất vượt trội trong lĩnh vực động cơ cốc rỗng và là một trong những công ty chủ chốt trên thị trường động cơ cốc rỗng toàn cầu. Hiệu suất sản phẩm của công ty có thể so sánh với các đối thủ cạnh tranh nước ngoài và có thể đáp ứng nhu cầu ứng dụng trong các lĩnh vực cao cấp như robot hình người. Ming's Electric không ngừng đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để nâng cao trình độ kỹ thuật của động cơ cốc rỗng, và sở hữu những ưu điểm vượt trội về hiệu suất động cơ, tốc độ, tốc độ phản hồi, v.v.

Công nghệ Dingzhi (công ty con của Giang Tô Leili): Công ty đã hiện thực hóa việc sản xuất tự động các cuộn dây động cơ cốc rỗng. Đường kính tối thiểu của động cơ cốc rỗng có thể đạt 8mm và tốc độ tối đa có thể đạt 80.000 vòng/phút. Trong lĩnh vực động cơ robot hình người, Dingzhi Technology cung cấp các sản phẩm động cơ hiệu suất cao cho bàn tay khéo léo của robot và các bộ phận khác với công nghệ sản xuất tiên tiến và quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt.

Công ty TNHH Ăn năn: Là một trong những công ty nội địa đầu tiên đột phá ngưỡng kỹ thuật của động cơ cốc rỗng. Trong lĩnh vực động cơ robot hình người, Công ty TNHH Tuobang tập trung vào đổi mới sản phẩm và nghiên cứu phát triển, không ngừng cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của động cơ. Các sản phẩm động cơ cốc rỗng của công ty có những ưu điểm nhất định về hiệu suất năng lượng và độ chính xác điều khiển, mang lại sự đảm bảo chắc chắn cho khả năng điều khiển chuyển động của robot.

Công ty TNHH Thiên Kỳ: Trong chuỗi ngành công nghiệp động cơ robot hình người, Công ty TNHH Thiên Kỳ chủ yếu tập trung vào tái chế và tái chế động cơ. Thông qua công nghệ và quy trình tái chế tiên tiến, Công ty TNHH Thiên Kỳ có thể tái chế và tái sử dụng động cơ thải một cách hiệu quả, giảm chi phí sản xuất robot hình người và góp phần bảo vệ môi trường.

Giang Tô Leili: Công ty có các công ty con như Dingzhi Technology và có thế mạnh trong lĩnh vực động cơ cốc rỗng. Jiangsu Leili tích hợp nguồn lực và liên tục cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm động cơ, cung cấp giải pháp năng lượng đáng tin cậy cho việc phát triển robot hình người.

Điện WeiChuang: Bộ điều khiển động cơ của WeiChuang Electric có những ưu điểm nhất định trong việc điều khiển động cơ robot hình người. Bộ điều khiển động cơ của WeiChuang Electric có thể điều khiển động cơ chính xác, cải thiện hiệu suất vận hành và độ ổn định của động cơ. Sản phẩm của công ty được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp và các lĩnh vực khác, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho việc điều khiển chuyển động của robot hình người.

Haozhi Electromechanical: Là nhà sản xuất bộ mã hóa và cảm biến, Haozhi Electromechanical đóng vai trò quan trọng trong chuỗi công nghiệp robot hình người. Các sản phẩm của Haozhi Electromechanical có thể cung cấp phản hồi thời gian thực về vị trí chuyển động của từng trục robot, hỗ trợ dữ liệu cho việc điều khiển robot chính xác. Các sản phẩm bộ mã hóa của Haozhi Electromechanical có độ chính xác và độ tin cậy cao, có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực robot hình người.

Công nghệ Hechuan: Công ty có thị phần nhất định trong lĩnh vực điều khiển động cơ robot hình người. Bộ điều khiển động cơ của Hechuan Technology có thể đạt được hiệu quả điều khiển động cơ, cải thiện hiệu suất và độ ổn định của động cơ. Sản phẩm của công ty có những ưu điểm nhất định về tốc độ phản hồi và độ chính xác điều khiển, đồng thời cung cấp giải pháp đáng tin cậy cho việc điều khiển chuyển động của robot hình người.

Nhóm hàng đầu: Công ty có một vị thế nhất định trong lĩnh vực hệ thống khung gầm robot hình người. Sản phẩm của Top Group có thể cung cấp nền tảng hỗ trợ và chuyển động ổn định cho robot hình người, đồng thời có kinh nghiệm phong phú và lợi thế kỹ thuật trong thiết kế và sản xuất hệ thống khung gầm.