Fournisseur de moteurs pour robots humanoïdes en Chine

22/11/2024

Présentation du moteur du robot humanoïde

Les moteurs de robots humanoïdes sont des dispositifs électromagnétiques essentiels à leur fonctionnement, car ils génèrent un couple moteur en convertissant ou en transmettant l'énergie électrique selon la loi de l'induction électromagnétique. Ils sont considérés comme l'unité d'exécution du robot. On peut les qualifier de « cœur » du mouvement du robot humanoïde, car ils sont montés sur chaque articulation pour réguler le mouvement selon les besoins, ce qui affecte directement les performances du robot.

Les articulations des robots sont les éléments fondamentaux de leur fonctionnement. Les moteurs, éléments essentiels du système articulaire, effectuent des tâches telles que l'augmentation du couple, la transmission et la décélération. Les robots humanoïdes, dotés de caractéristiques de perception, de prise de décision, de comportement et de mouvement anthropomorphiques similaires à celles des humains, sont généralement utilisés dans des contextes similaires. Le moteur est chargé de propulser les articulations du robot pendant ce processus, lui permettant de marcher, de courir et de rebondir.

Parmi tous les composants essentiels des robots humanoïdes, les moteurs représentent jusqu'à 25 % de la valeur. Prenons l'exemple du robot humanoïde Tesla, doté de 28 actionneurs répartis sur son corps, dont certains utilisent des moteurs couples sans cadre, et de mains complexes, équipées de moteurs à coupelles creuses. Un seul robot compte douze moteurs à coupelles creuses, six par main.

Les progrès constants dans la technologie des moteurs propulsent également le développementPML'évolution de la technologie des robots humanoïdes. Ces avancées, allant des moteurs à balais aux moteurs sans balais et des moteurs classiques aux moteurs sans noyau, améliorent non seulement les performances des moteurs, mais aussi la précision, l'adaptabilité et l'efficacité des mouvements des robots humanoïdes. Le marché des robots humanoïdes connaît une croissance rapide grâce aux progrès de l'intelligence artificielle et au soutien législatif, ce qui offrira également à l'industrie automobile de nouvelles perspectives de développement.

Principaux types de moteurs

(I) Classification selon le domaine d'application

1. Caractéristiques et cas d'utilisation des moteurs de contrôle et de puissance : Grâce à leur puissance de sortie élevée, les moteurs de puissance assurent le fonctionnement, le freinage et la propulsion. Ils sont fréquemment utilisés dans l'automobile, l'électroménager, les petites machines-outils et d'autres industries. Dans les voitures, par exemple, ils fournissent aux véhicules la puissance nécessaire à leur déplacement. Les moteurs de contrôle se concentrent sur les propriétés de sortie du moteur, notamment ses caractéristiques amplitude-fréquence, phase-fréquence et de sortie, ainsi que sa précision et sa sensibilité. Ils sont idéaux pour les robots, les semi-conducteurs, le photovoltaïque, les batteries au lithium, l'automatisation industrielle et d'autres domaines. Ils assurent principalement les activités d'exécution, de détection et de résolution dans les systèmes de contrôle autonomes.

2. Subdivision des moteurs de commande :

Moteur pas à pas : structure simple, il convertit les signaux d'impulsions électriques en déplacement angulaire et effectue une rotation d'un angle fixe dans la direction définie pour chaque signal d'impulsion d'entrée. Il est généralement utilisé dans les systèmes de contrôle en boucle ouverte, tels que la bureautique, les équipements de communication, les imprimantes et d'autres domaines. Cependant, son efficacité et sa précision de contrôle sont relativement faibles.
Servomoteur : Comparé au moteur pas à pas, il intègre un encodeur et un mécanisme de rétroaction, offrant une grande précision de contrôle et une grande réactivité. Il est largement utilisé dans les applications exigeant un contrôle précis, telles que les semi-conducteurs, le photovoltaïque, les batteries au lithium, l'automatisation industrielle, la robotique, etc. Le moteur à coupelle creuse est un servomoteur spécial doté d'un rotor sans noyau. Il présente les avantages suivants : petite taille, grande précision de contrôle, longue durée de vie, vitesse élevée, rendement énergétique élevé et densité énergétique élevée.
o Moteur couple : avec le couple comme direction de commande, il peut fournir un couple stable à la charge même à faible vitesse, voire au blocage. Il présente les avantages d'une faible vitesse, d'un couple élevé, d'une forte capacité de surcharge et d'une réponse rapide. Il se divise en moteurs couple avec et sans cadre.

(II) Classification des moteurs sans balais ou brushless

1. Les moteurs sans noyau et sans balais et les moteurs sans noyau à balais diffèrent structurellement :

Le moteur sans noyau à balais utilise une commutation mécanique et son rotor est dépourvu de noyau de fer. Les bobines tournent, mais les pôles magnétiques restent fixes. Le collecteur et les bobines tournent lorsque le moteur fonctionne, contrairement aux balais de charbon et aux aimants. Le contact entre les balais de charbon et le collecteur transforme l'énergie électrique en énergie mécanique. Le moteur sans noyau à balais utilise une commutation électronique et son stator est dépourvu de noyau de fer. Les pôles magnétiques tournent, mais les bobines restent fixes. Pour garantir un fonctionnement sans étincelles, le collecteur électronique modifie automatiquement le sens du courant en fonction de la position du rotor.

2. Les différences entre les deux en termes de méthode de commutation, de méthode de contrôle, de structure du rotor, de présence ou non d'un capteur à effet Hall et de durée de vie :

Mode de commutation : Les moteurs à balais à coupelles creuses utilisent une commutation mécanique. Le frottement relatif pendant le fonctionnement génère du bruit et des étincelles, réduisant ainsi la durée de vie du moteur. Les moteurs sans balais à coupelles creuses utilisent une commutation électronique, ce qui se caractérise par un rendement élevé, de faibles fluctuations de couple, une longue durée de vie, une structure fine et un entretien aisé.

Mode de contrôle : les moteurs à coupelle creuse à balais utilisent un contrôle de courant ; les moteurs à coupelle creuse sans balais doivent être associés à des pilotes de moteur pour obtenir un contrôle d'entraînement.

Structure du rotor : Les moteurs à coupelle creuse à balais sont des bobines, des commutateurs et des plaques de connexion qui tournent entre la coque et l'aimant permanent pour former le rotor ; les bobines des moteurs à coupelle creuse sans balais sont fixes et les aimants tournent au milieu, qui est également le rotor.

Existe-t-il un capteur à effet Hall : les moteurs à coupelle creuse à balais n'ont pas de capteurs à effet Hall ; les moteurs à coupelle creuse sans balais ont des capteurs à effet Hall.
Durée de vie : La durée de vie des moteurs à coupelle creuse à balais dépend du collecteur, qui est généralement de 1 000 à 3 000 h ; les moteurs à coupelle creuse sans balais utilisent des roulements, qui ont une durée de vie plus longue jusqu'à 10 000 h +.

(III) Moteur couple sans cadre

Aperçu des caractéristiques du moteur couple sans cadre : Composé de seulement deux composants – le rotor et le stator – un moteur couple sans cadre est un moteur à aimant permanent dont le couple de sortie est l'indice de mesure. Il répond aux exigences des articulations de robots humanoïdes en termes de compacité, de couple élevé et de réactivité grâce à ses caractéristiques de faible encombrement, de puissance élevée et de couple de sortie élevé à faible vitesse. Par exemple, un moteur couple sans cadre offre un entraînement direct, une grande réactivité, une structure compacte, un gain de place, un rendement élevé et une intégration aisée avec d'autres composants d'articulation de robot. Il peut également produire un couple élevé dans un volume réduit.

Analyser ses barrières et son paysage concurrentiel：

Obstacles : La conception des circuits magnétiques et des procédés constitue le principal obstacle technique aux moteurs couple sans cadre. Les fabricants étrangers ont été précurseurs et bénéficient d'un avantage concurrentiel en matière de technologie de procédé. Par exemple, le rotor sud-coréen de TM TECH utilise la technologie d'anneau magnétique à magnétisation intégrale, l'américain Kollmorgen utilise des encoches fractionnaires distribuées et une technologie de liaison en fibre de carbone, et l'allemand TQ Robodrive utilise des stators modulaires et une technologie d'encapsulation époxy. Les entreprises nationales ont tardé à se lancer, et la densité de couple est inférieure à celle des moteurs couple sans cadre haut de gamme étrangers. De plus, les produits haut de gamme ont des exigences élevées en matière de technologie de magnétisation et de procédés de fabrication. Les moteurs couple sans cadre doivent généralement être personnalisés en fonction de dimensions mécaniques spécifiques, ce qui impose des exigences particulières aux équipements de bobinage lors de la production. Parallèlement, pour atteindre une densité de puissance élevée, il est nécessaire de maîtriser l'échauffement du moteur, ce qui constitue un défi pour la conception de sa dissipation thermique.
Contexte concurrentiel : Kollmorgen est le leader mondial et ses moteurs se classent parmi les meilleurs au monde. Parmi les entreprises nationales en forte croissance, on compte Buke Co., Ltd. et Aerospace Electric. Cependant, comparés aux leaders étrangers, les moteurs couple sans cadre nationaux présentent un faible couple de sortie et des performances inférieures. Avec l'expansion des capacités du marché, des fabricants de servomoteurs tels que Huichuan Technology, Hechuan Technology, Wuxi Xinjie et Leadshine disposent également des bases nécessaires pour pénétrer le marché des moteurs sans cadre.

Fournisseur de moteurs pour robots humanoïdes

Buke Co., Ltd.: Fabricant de moteurs couple sans cadre, Buke Co., Ltd. est activement engagé dans le domaine des moteurs pour robots humanoïdes. Compacts et puissants, ses produits répondent aux exigences strictes des articulations des moteurs de robots humanoïdes. Buke Co., Ltd. se concentre sur la recherche, le développement et l'innovation en matière de technologie des moteurs, améliore continuellement les performances et la qualité de ses produits et fournit une alimentation stable et fiable pour le mouvement des robots.

Ming's Electric : Elle affiche des performances exceptionnelles dans le domaine des moteurs à coupelles creuses et figure parmi les acteurs majeurs du marché mondial. Ses performances sont comparables à celles de ses concurrents étrangers et répondent aux besoins d'applications haut de gamme comme les robots humanoïdes. Ming's Electric investit continuellement dans la recherche et le développement pour améliorer le niveau technique de ses moteurs à coupelles creuses et bénéficie d'avantages significatifs en termes de rendement, de vitesse et de réactivité, entre autres.

Dingzhi Technology (une filiale de Jiangsu Leili) : Elle a réalisé la production automatisée de bobinages de moteurs à coupelles creuses. Le diamètre minimal de ces moteurs peut atteindre 8 mm et leur vitesse maximale peut atteindre 80 000 tr/min. Dans le domaine des moteurs pour robots humanoïdes, Dingzhi Technology fournit des moteurs hautes performances pour les mains agiles des robots et autres composants, grâce à une technologie de production avancée et à un contrôle qualité rigoureux.

Repentance Co., Ltd. : Tuobang Co., Ltd. est l'une des premières entreprises nationales à avoir franchi le cap technologique des moteurs à coupelles creuses. Dans le domaine des moteurs pour robots humanoïdes, elle se concentre sur l'innovation produit et la recherche et développement, améliorant continuellement les performances et la fiabilité de ses moteurs. Ses moteurs à coupelles creuses présentent des avantages certains en termes d'efficacité énergétique et de précision de contrôle, garantissant ainsi le contrôle des mouvements du robot.

Tianqi Co., Ltd.: Dans la filière des moteurs de robots humanoïdes, Tianqi Co., Ltd. se concentre principalement sur le recyclage et la remise à neuf de moteurs. Grâce à des technologies et procédés de recyclage avancés, Tianqi Co., Ltd. peut recycler et réutiliser efficacement les moteurs usagés, réduire les coûts de production des robots humanoïdes et contribuer à la protection de l'environnement.

Jiangsu Leili : Avec des filiales telles que Dingzhi Technology, Jiangsu Leili est un acteur majeur dans le domaine des moteurs à coupelles creuses. Intégrant ses ressources, elle améliore continuellement les performances et la qualité de ses moteurs, fournissant ainsi des solutions d'alimentation fiables pour le développement de robots humanoïdes.

WeiChuang Électrique : Il présente des avantages certains pour le contrôle des moteurs des robots humanoïdes. Le contrôleur de moteur de WeiChuang Electric permet un contrôle précis du moteur et améliore son efficacité et sa stabilité de fonctionnement. Ses produits sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle et d'autres domaines, offrant un support technique pour le contrôle des mouvements des robots humanoïdes.

Haozhi Électromécanique: En tant que fabricant d'encodeurs et de capteurs, Haozhi Electromechanical joue un rôle important dans la chaîne industrielle des robots humanoïdes. Ses produits fournissent un retour d'information en temps réel sur la position de chaque axe du robot, fournissant ainsi des données pour un contrôle précis. Ses encodeurs se caractérisent par une haute précision et une grande fiabilité, et offrent de vastes perspectives d'application dans le domaine des robots humanoïdes.

Technologie Hechuan : Hechuan Technology détient une part de marché importante dans le domaine du contrôle moteur des robots humanoïdes. Son contrôleur permet un contrôle efficace du moteur et améliore ses performances et sa stabilité. Ses produits présentent des avantages certains en termes de rapidité de réponse et de précision de contrôle, et offrent une solution fiable pour le contrôle des mouvements des robots humanoïdes.

Groupe supérieur : Top Group se distingue par sa position dans le domaine des systèmes de châssis pour robots humanoïdes. Ses produits offrent un support stable et des plateformes de mouvement pour les robots humanoïdes. L'entreprise bénéficie d'une solide expérience et d'un savoir-faire technique dans la conception et la fabrication de systèmes de châssis.