Proveedor de motores para robots humanoides en China

Descripción general del motor del robot humanoide

Los motores de los robots humanoides son dispositivos electromagnéticos esenciales para ellos, ya que generan par motor mediante la conversión o transmisión de energía eléctrica según la ley de inducción electromagnética. Se consideran la unidad de ejecución del robot. Se les puede llamar el "corazón" del movimiento, ya que están montados en cada articulación para regular el movimiento según sea necesario, lo que afecta directamente al rendimiento del robot.

Las articulaciones robóticas son los componentes fundamentales de los robots, y los motores, partes esenciales del sistema articular, realizan tareas como el aumento del par, la transmisión y la desaceleración. Los robots humanoides, que poseen percepción, toma de decisiones, comportamiento y rasgos de movimiento antropomórficos similares a los humanos, se emplean habitualmente en contextos similares a los humanos. El motor se encarga de impulsar las articulaciones del robot durante este proceso para que pueda caminar, correr y rebotar.

De todas las partes esenciales de los robots humanoides, los motores representan hasta un 25% de su valor. A modo de ejemplo, considere el robot humanoide Tesla, que cuenta con 28 actuadores en su cuerpo, algunos de los cuales utilizan motores de par sin marco, y sus intrincadas manos, que utilizan motores de copa hueca. Hay doce motores de copa hueca en un solo robot, seis en cada mano.

El progreso continuo en la tecnología de los motores también está impulsando el desarrolloP.mEl desarrollo de la tecnología de robots humanoides. Estos avances, que abarcan desde motores con escobillas hasta motores sin escobillas y desde motores convencionales hasta motores sin núcleo, no solo mejoran el rendimiento del motor, sino que también incrementan la precisión, la adaptabilidad y la eficiencia del movimiento de los robots humanoides. El mercado de robots humanoides se está expandiendo rápidamente gracias a los avances en inteligencia artificial y al respaldo legislativo, lo que también brindará a la industria automotriz mayor margen de crecimiento.

Tipos de motores clave

(I) Clasificación según el campo de aplicación

1. Características y casos de uso de motores de control y potencia: Gracias a su alta potencia de salida, los motores de potencia se centran en el funcionamiento, el frenado y la tracción. Se emplean con frecuencia en automóviles, electrodomésticos, pequeñas máquinas herramienta y otras industrias. En los automóviles, por ejemplo, los motores de potencia proporcionan a los vehículos la fuerza necesaria para su movimiento. Los motores de control se centran en las propiedades de salida del motor, incluyendo su amplitud-frecuencia, frecuencia-fase y características de salida, así como su precisión y sensibilidad. Son ideales para robots, semiconductores, energía fotovoltaica, baterías de litio, automatización industrial y otros ámbitos. Se utilizan principalmente en actividades de ejecución, detección y solución en sistemas de control autónomos.

2.Subdivisión de motores de control:

• Motor paso a paso: Estructura simple, convierte señales de pulsos eléctricos en desplazamiento angular y gira un ángulo fijo en la dirección establecida para cada señal de pulso de entrada. Se utiliza habitualmente en sistemas de control de lazo abierto, como ofimática, equipos de comunicación, equipos de impresión y otros campos. Sin embargo, su eficiencia y precisión de control son relativamente bajas.
• Servomotor: Comparado con el motor paso a paso, incorpora un codificador y un mecanismo de retroalimentación, lo que ofrece alta precisión de control y rápida respuesta. Se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren un control preciso, como semiconductores, sistemas fotovoltaicos, baterías de litio, automatización industrial, robots, etc. El motor de copa hueca es un servomotor especial con rotor sin núcleo. Ofrece las ventajas de tamaño pequeño, alta precisión de control, larga vida útil, alta velocidad, alta eficiencia energética y alta densidad energética.
• Motor de par: Con el par como dirección de control, puede proporcionar un par estable a la carga incluso cuando el motor funciona a baja velocidad o se detiene. Ofrece baja velocidad, gran par, alta capacidad de sobrecarga y respuesta rápida. Se divide en motor de par con marco y motor de par sin marco.

(II) Clasificación de motores sin escobillas o brushless

1. Los motores sin núcleo y los motores sin núcleo con escobillas difieren estructuralmente:

El motor sin núcleo con escobillas utiliza conmutación mecánica y carece de núcleo de hierro en el rotor. Las bobinas giran, pero los polos magnéticos permanecen estacionarios. El conmutador y las bobinas giran cuando el motor está en funcionamiento, pero las escobillas de carbón y los imanes no. Mediante el contacto entre las escobillas de carbón y el conmutador, la energía eléctrica se transforma en energía mecánica. El motor sin núcleo con escobillas utiliza conmutación electrónica y carece de núcleo de hierro en el estator. Los polos magnéticos giran, pero las bobinas permanecen estacionarias. Para garantizar un funcionamiento sin chispas, el conmutador electrónico modifica automáticamente la dirección de la corriente en función de la posición del rotor.

2. Las diferencias entre los dos en términos de método de conmutación, método de control, estructura del rotor, si hay un sensor Hall y vida útil:

• Modo de conmutación: Los motores de copa hueca con escobillas utilizan conmutación mecánica. La fricción relativa durante el funcionamiento genera ruido y chispas eléctricas, lo que reduce la vida útil del motor. Los motores de copa hueca sin escobillas utilizan conmutación electrónica, que se caracteriza por su alta eficiencia, baja fluctuación de par, larga vida útil, estructura delicada y fácil mantenimiento.

• Modo de control: Los motores de copa hueca con escobillas utilizan control de corriente; los motores de copa hueca sin escobillas deben combinarse con controladores de motor para lograr el control de la transmisión.

• Estructura del rotor: Los motores de copa hueca con escobillas son bobinas, conmutadores y placas de conexión que giran entre la carcasa y el imán permanente para formar el rotor; las bobinas de los motores de copa hueca sin escobillas son fijas y los imanes giran en el medio, que también es el rotor.

• ¿Hay un sensor Hall?: Los motores de copa hueca con escobillas no tienen sensores Hall; los motores de copa hueca sin escobillas tienen sensores Hall.
• Vida útil: La vida útil de los motores de copa hueca con escobillas depende del conmutador, que generalmente es de 1000 a 3000 h; los motores de copa hueca sin escobillas utilizan cojinetes, que tienen una vida útil más larga de hasta 10 000 h +.

(III) Motor de par sin bastidor

1. Descripción general de las características del motor de par sin marco: Con solo dos componentes (rotor y estator), un motor de par sin marco es un motor de imán permanente cuyo par de salida es el índice de medición. Satisface las necesidades de las articulaciones de robots humanoides, que requieren un tamaño compacto, un alto par y una respuesta rápida gracias a sus características de pequeño tamaño, alta potencia y alto par de salida a baja velocidad. Por ejemplo, un motor de par sin marco puede lograr accionamiento directo, rápida velocidad de reacción, estructura compacta, ahorro de espacio, alta eficiencia y fácil integración con otros componentes de las articulaciones del robot. Además, puede generar un gran par en un volumen reducido.

2. Analizar sus barreras y panorama competitivo：

• Barreras: El circuito magnético y el diseño del proceso son las principales barreras técnicas de los motores de par sin carcasa. Los fabricantes extranjeros se adelantaron y cuentan con ventajas de vanguardia en tecnología de procesos. Por ejemplo, el rotor TM TECH de Corea del Sur utiliza tecnología de anillo magnético magnetizante integral, Kollmorgen de Estados Unidos utiliza ranuras fraccionarias distribuidas y tecnología de unión de fibra de carbono, y TQ Robodrive de Alemania utiliza estatores modulares y tecnología de encapsulado de plástico epoxi. Las empresas nacionales se incorporaron tarde, y existe una brecha en la densidad de par en comparación con los motores de par sin carcasa de alta gama extranjeros. Además, los productos de alta gama tienen altos requisitos de tecnología de magnetización y procesos de fabricación de motores. Los motores de par sin carcasa suelen requerir una personalización según las dimensiones específicas del diseño mecánico, lo que plantea requisitos especiales para los equipos de bobinado en el proceso de producción. Al mismo tiempo, para lograr una alta densidad de potencia, es necesario controlar el aumento de temperatura del motor, lo que supone un desafío para el diseño de disipación térmica del motor.
• Panorama competitivo: El líder mundial es Kollmorgen, y el rendimiento de sus motores es de primera categoría a nivel mundial. Entre las empresas nacionales con rápido crecimiento se encuentran Buke Co., Ltd. y Aerospace Electric, pero en comparación con los líderes extranjeros, los motores de par sin carcasa nacionales tienen un par de salida bajo y aún presentan una brecha en el rendimiento del producto. A medida que se expande la capacidad del mercado, fabricantes de servomotores como Huichuan Technology, Hechuan Technology, Wuxi Xinjie y Leadshine también cuentan con la base para ingresar al mercado de motores sin carcasa.

Proveedor de motores para robots humanoides

Compañía Buke, Ltd.: Como fabricante de motores de par sin marco, desarrolla activamente motores para robots humanoides. Sus productos, de pequeño tamaño y alta potencia, cumplen con los estrictos requisitos de las articulaciones para motores de robots humanoides. Buke Co., Ltd. se centra en la investigación, el desarrollo y la innovación en tecnología de motores, mejora continuamente el rendimiento y la calidad de sus productos y proporciona un soporte de potencia estable y fiable para el movimiento de robots.

 Ming's Electric: Presenta un rendimiento excepcional en el campo de los motores de copa hueca y es uno de los actores más importantes del mercado global. Su rendimiento es comparable al de competidores internacionales y satisface las necesidades de aplicaciones en campos de alta gama como la robótica humanoides. Ming's Electric ha invertido continuamente en investigación y desarrollo para mejorar el nivel técnico de los motores de copa hueca, y presenta importantes ventajas en eficiencia, velocidad y velocidad de respuesta.

Tecnología Dingzhi (una subsidiaria de Jiangsu Leili): Ha logrado la producción automatizada de bobinados para motores de copa hueca. El diámetro mínimo de estos motores puede alcanzar los 8 mm y la velocidad máxima alcanza las 80.000 rpm. En el campo de los motores para robots humanoides, Dingzhi Technology ofrece motores de alto rendimiento para las manos diestras de los robots y otras piezas, con tecnología de producción avanzada y un estricto control de calidad.

Arrepentimiento Co., Ltd.: Una de las primeras empresas nacionales en superar el umbral técnico de los motores de copa hueca. En el campo de los motores para robots humanoides, Tuobang Co., Ltd. se centra en la innovación, la investigación y el desarrollo de productos, y mejora continuamente el rendimiento y la fiabilidad de los motores. Sus motores de copa hueca ofrecen ventajas en eficiencia energética y precisión de control, lo que garantiza un control de movimiento sólido para el robot.

Tianqi Co., Ltd.: En la industria de motores para robots humanoides, Tianqi Co., Ltd. se centra principalmente en el reciclaje y la remanufactura de motores. Gracias a su tecnología y procesos de reciclaje avanzados, Tianqi Co., Ltd. puede reciclar y reutilizar eficazmente motores usados, reducir el coste de producción de robots humanoides y contribuir a la protección del medio ambiente.

Jiangsu Leili: Cuenta con filiales como Dingzhi Technology y una sólida experiencia en el campo de los motores de copa hueca. Jiangsu Leili integra recursos y mejora continuamente el rendimiento y la calidad de sus productos de motor, proporcionando soluciones energéticas fiables para el desarrollo de robots humanoides.

WeiChuang Eléctrico: Presenta ciertas ventajas en el control de motores de robots humanoides. El controlador de motor de WeiChuang Electric permite un control preciso del motor y mejora su eficiencia y estabilidad operativas. Sus productos se utilizan ampliamente en la automatización industrial y otros campos, proporcionando soporte técnico para el control de movimiento de robots humanoides.

Haozhi Electromecánico: Como fabricante de codificadores y sensores, desempeña un papel importante en la industria de la robótica humanoides. Los productos de Haozhi Electromechanical proporcionan información en tiempo real sobre la posición de movimiento de cada eje del robot, lo que proporciona datos para un control preciso del mismo. Sus codificadores se caracterizan por su alta precisión y fiabilidad, y tienen amplias posibilidades de aplicación en el campo de la robótica humanoides.

Tecnología Hechuan: Hechuan Technology cuenta con una sólida cuota de mercado en el campo del control de motores para robots humanoides. Su controlador permite un control eficiente del motor y mejora su rendimiento y estabilidad. Sus productos ofrecen ventajas en velocidad de respuesta y precisión de control, ofreciendo una solución fiable para el control de movimiento de robots humanoides.

Grupo superior: Cuenta con una sólida experiencia en el campo de los sistemas de chasis para robots humanoides. Los productos de Top Group proporcionan soporte estable y plataformas de movimiento para robots humanoides, y cuenta con una amplia experiencia y ventajas técnicas en el diseño y la fabricación de sistemas de chasis.