Coreless Motor – segít humanoid robotoknak elsajátítani a jövőt
Hagyjon üzenetet
A humanoid robotok a mesterséges intelligencia területén ragyogó csillagokká váltak.
Az elmúlt években a humanoid robotok az AI-technológia egyik mérföldkőnek számító vívmányává váltak, széleskörű alkalmazásukkal olyan területeken, mint pl. Orvosi és szolgáltatások. Ennek az élvonalbeli terméknek a fejlesztésének előmozdítása érdekében a világ országai politikákat vezettek be, és megnövelték a humanoid robotok és kulcselemeik támogatását. A humanoid robot ipari láncban a mag nélküli motor, mint a mozgásvezérlő rendszer létfontosságú eleme, nélkülözhetetlen szerepet játszik. Például a Tesla humanoid robotjának ügyes keze+ mag nélküli motorokat használ központi elemként, és minden robot 12 darabot (mindegyik kezén 6-ot) szerel össze. Ez a cikk a mag nélküli motor+-ról szóló tanulmányként feltárja annak műszaki jellemzőit, piaci helyzetét és jövőbeli kilátásait.
Mi az a Coreless Motor
1. A motorok fogalma és osztályozása
A motor olyan eszköz, amely elektromos energiát mechanikai energiává alakít át. Úgy működik, hogy mágneses mezőben erőt hoz létre egy huzaltekercsen (állórész tekercsen) keresztül, amely azután meghajtja a forgórész forgását. A motor elvileg a mágneses térben lévő áram erőhatásait használja fel a hatékony energiaátalakítás érdekében.
A motor működésének alapelve:
A forgó tengely körül állandó mágneseket használnak:
Forgó mágneses mező létrehozásával a mágnesek mozgásba lendülnek.
Azon az elven alapul, hogy "ahogy a pólusok taszítanak, az ellentétes pólusok vonzzák" a forgó tengelyt. Egyszerűen fogalmazva, amikor az áram átfolyik a tekercs alakú vezetéken, forgó mágneses teret hoz létre, ami a mágnes forgását okozza.
Miután vasmagot helyezünk a tekercsbe, a mágneses fluxus útja koncentráltabbá válik, és a mágneses térerősség jelentősen megnő. Ezen a ponton a motor mágneses tere a tekercs áramának és a vasmag együttes hatására jön létre, tiszta N és S pólusokat képezve, amelyek a forgórészt forogni hajtják.
A motor kulcselemei
Állórész:
Az állórész a motor álló része, és magszerkezete mágneses pólusokból, tekercsekből és a keretből áll:
Mágneses pólusok: Vasmagból és tekercsekből készülnek, fő funkciójuk a mágneses mező létrehozása.
Tekercsek: Az állórész általában vezető és szigetelő anyagokból készült tekercseit mágneses erő létrehozására használják, amikor áram halad át rajtuk.
Keret: Jellemzően alumíniumötvözetből készült, amely szerkezeti tartást és kiváló korrózióállóságot és szilárdságot biztosít.
Forgórész:
A forgórész a motor forgó része, amely a következő fő alkatrészekből áll:
Armatúra: Vezetőkből és szigetelő anyagokból készült, mágneses mező létrehozására szolgál, amikor áram halad át rajta.
Csapágyak: Általában acélból vagy kerámiából készülnek, kiváló kopásállósággal és korrózióállósággal rendelkeznek, támogatják a forgórész forgását.
Végsapkák: Olyan anyagokból készültek, mint az alumíniumötvözet, amelyek tömítést és szerkezeti szilárdságot biztosítanak a motornak.
A motor alapelemeinek és alapelveinek elemzése révén könnyen belátható, hogy a mag nélküli motor kompakt és hatékony jellemzőivel a humanoid robottechnológia fejlődésének fontos hajtóereje lett. A jövőben a technológia fejlődésével a mag nélküli motorok alkalmazása az intelligens robotok területén még elterjedtebb lesz.
2. A mag nélküli motor meghatározása és osztályozása
A mag nélküli motor születése 1958-ra tehető, amikor Dr. F. Faulhaber először javasolta a ferde tekercses technológiát, majd 1965-ben megszerezte a kapcsolódó szabadalmat, ami a mag nélküli motor megjelenését jelzi. Innovatív kialakítása tökéletes egyensúlyt teremtett a motor mérete és hatékonysága között. A mag nélküli motor a DC állandó mágneses szervomotorok kategóriájába tartozik, és alapvetően két fő részből áll: az állórészből és a forgórészből. Az állórész szilícium acéllemezekből és tekercsekből áll, és egyedülálló rés nélküli kialakítása hatékonyan elkerüli a hagyományos motoroknál gyakran tapasztalható fogasodó hatást, csökkentve a vasveszteséget és az örvényáram-veszteséget. A forgórész egy állandó mágnesből, egy tengelyből és egy rögzített szerelvényből áll, gyűrű alakú állandó mágnessel, amely megkönnyíti a feldolgozást és a telepítést.
A hagyományos motorokhoz képest a mag nélküli motorok legmeghatározóbb jellemzője a forgórész szerkezetének innovációja. A hagyományos motorok vasmagos forgórészével ellentétben a mag nélküli motor vas nélküli forgórész-szerkezetet alkalmaz, amelyet mag nélküli forgórésznek neveznek. Belül huzaltekercsekkel és mágnesekkel veszik körül, üreges csésze alakú szerkezetet alkotva.
A hagyományos motorokban a vasmag feladata:
1. A mágneses tér koncentrálása és irányítása: A vasmag jellemzően nagy mágneses áteresztőképességű anyagokból (például szilícium-acéllemezekből) készül, amelyek hatékonyan koncentrálják és irányítják a mágneses fluxust, így növelve a motor mágneses térerejét és hatékonyságát.
2. A tekercsek alátámasztása: A vasmag stabil tartást biztosít a motor tekercseinek, biztosítva a tekercsek alakjának és helyzetének stabilitását a motor működése során.
Ezzel szemben a mag nélküli motor vékonyfalú, üreges hengeres forgórészt használ, a tekercsek közvetlenül a forgórész köré tekerve vannak, így nincs szükség további vasmag-támaszra.
A vasmentes kialakítás előnyei nagyon jelentősek:
1. Örvényáram- és hiszterézisveszteségek kiküszöbölése: A hagyományos motorokban a vasmag könnyen generál örvényáramot és hiszterézisveszteséget a váltakozó mágneses térben, ami csökkenti a motor hatásfokát. A mag nélküli motor a vasmag hiánya miatt kiküszöböli ezeket a veszteségeket, nagymértékben javítva a motor energiaátalakítási hatékonyságát.
2. Csökkenti a súlyt és csökkenti a forgási tehetetlenséget: A vas nélküli kialakítás könnyebbé teszi a rotort, csökkenti a forgási tehetetlenséget, ami gyorsabb reakcióidőt, gyorsabb indítási és leállítási sebességet eredményez, és kiválóan alkalmas nagy gyorsulást és reakcióidőt igénylő alkalmazásokhoz.
A pontosan megtervezett üreges hengeres szerkezettel és az optimalizált tekercselrendezéssel a mag nélküli motor jobban elosztja a mágneses teret, csökkenti a mágneses szivárgást, és tovább javítja a motor működési hatékonyságát és teljesítményét.
Mag nélküli motorok besorolása
A mag nélküli motorokat általában két kategóriába sorolják a kommutációs módszer alapján:
Coreless kefés motor: Az ilyen típusú motorok mechanikus szénkeféket használnak a kommutációhoz.
Coreless Brushless Motor: Ez a motor elektronikus kommutációt használ a hagyományos szénkefék helyett. Ez a kialakítás nemcsak a hagyományos motorokban általánosan előforduló elektromos szikrákat és szénporrészecskéket küszöböli ki, csökkenti a zajt, hanem jelentősen meghosszabbítja a motor élettartamát is.
A különböző termékek összehasonlításával egyértelmű, hogy a kefe nélküli mag nélküli motorhoz már nincs szükség szénkefékre, hanem Hall-érzékelőket használ a forgórész mágneses mezőjének valós idejű változásainak érzékelésére, így a mechanikus kommutációt a kommutációhoz szükséges elektronikus jelekké alakítja. Ez a kialakítás nagyban leegyszerűsíti a motor fizikai felépítését, így hatékonyabb és tartósabb.
| táblázat: Kefés és kefe nélküli egyenáramú motorok összehasonlítása | ||
| Kategória | Kefe nélküli DC motor | Szálcsiszolt DC motor |
| Kommutáció | Elektronikus kapcsoló kommutátor | A kefe mechanikusan érintkezik az egyenirányító résszel |
| Szerkezeti jellemzők | Általában a forgórész egy állandó mágnes, az állórész pedig egy armatúra | Általában a forgórész az armatúra, az állórész pedig az állandó mágnes |
| Visszafordítási módszer | Módosítsa az elektronikus kapcsolókommutátor sorrendjét | Változtassa meg a kapocsfeszültség polaritását |
| Előnyök | Jó mechanikai teljesítmény, hosszú élettartam, alacsony zajszint, jó hőelvezetés | Jó mechanikai teljesítmény, alacsony költség |
| Hátrányok | Kicsit magasabb kezdeti költség | Magas zaj, rossz hőleadás, kommutáció karbantartást igényel |
3. A Coreless Motor előnyei
A mag nélküli motor innovatív rotorszerkezetének köszönhetően áttöri a hagyományos motorrotorok korlátait, és nagymértékben csökkenti a vasmag okozta örvényáram-veszteséget.Ugyanakkor ez a kialakítás hatékonyan könnyíti a motor súlyát és csökkenti a forgási tehetetlenségét, így minimálisra csökkenti a forgórész mechanikai energiaveszteségét mozgás közben. Összességében a mag nélküli motor számos területen jelentős előnyökkel rendelkezik, beleértve a nagy teljesítménysűrűséget, a hosszú élettartamot, a gyors reagálást, a nagy nyomaték csúcsnyomatékot és a kiváló hőelvezetési teljesítményt.
Nagy teljesítménysűrűség
A mag nélküli motor teljesítménysűrűsége az egységnyi térfogatra vagy tömegegységre eső kimeneti teljesítményre vonatkozik. A hagyományos motorokhoz képest a mag nélküli motor könnyebb és hatékonyabb a vas nélküli forgórészének köszönhetően. A vas nélküli forgórész kiküszöböli a vasmag okozta örvényáram- és hiszterézisveszteséget, javítja a miniatűr motor hatásfokát, és így kisebb térfogaton belül nagyobb kimeneti teljesítményt és nyomatékot biztosít. A mag nélküli motorok hatásfoka általában meghaladja a 80%-ot, míg a hagyományos kefés egyenáramú motorok hatékonysága általában jóval alacsonyabb, általában 50% körüli. Ezért a mag nélküli motor különösen alkalmas akkumulátoros, hosszú távú stabil működést igénylő eszközökhöz, mint például hordozható levegő-mintavevő szivattyúkhoz, humanoid robotokhoz, bionikus kezekhez és kézi elektromos kéziszerszámokhoz.
Magas nyomatéksűrűség
A vas nélküli kialakításnak köszönhetően a mag nélküli motor forgórésze nem csak könnyű, de kisebb a forgási tehetetlensége is, vagyis a motor gyorsan tud gyorsulni és lassulni, így rövidebb idő alatt nagyobb nyomatékot generál. Ezenkívül a vas nélküli forgórész kompaktabb szerkezetének köszönhetően a mag nélküli motor korlátozott helyen is nagyobb nyomatékot képes biztosítani.
Hosszú élettartam
A mag nélküli motor több kommutátorszegmenssel rendelkezik, és a kommutációs folyamat során az áramingadozások kisebbek, ami csökkenti az induktivitást és jelentősen csökkenti a motorrendszer kommutáció során bekövetkező elektrokorrózióját. Ezért a mag nélküli motor élettartama sokkal hosszabb, mint a hagyományos kefés egyenáramú motoroké. A kapcsolódó kutatások szerint a mag nélküli motorok várható élettartama általában 1000-3000 óra, míg a kefés egyenáramú motoroké általában csak néhány száz óra.
Gyors válasz
A hagyományos motorok a vasmag jelenléte miatt nagyobb forgási tehetetlenséggel és ezáltal lassabb reakcióidővel rendelkeznek. Ezzel szemben a mag nélküli motor kompakt felépítésű, és önhordó csésze alakú tekercset használ a forgórészhez, ami könnyebbé teszi és csökkenti a forgási tehetetlenségét. Ez nagyon érzékeny start-stop karakterisztikát biztosít a mag nélküli motornak. A kapcsolódó adatok szerint a mag nélküli motorok mechanikai időállandója jellemzően 28 ms-nál kisebb, egyes termékeknél még 10 ms alatt is, ami jóval meghaladja a hagyományos vasmagos motorok 100 ms-os időállandóját.
Magas csúcsnyomaték
A mag nélküli motor rövid időn belül nagyobb csúcsnyomatékot tud elérni, mivel a motor nyomatékállandója az áramemelkedés során stabil marad, és lineáris kapcsolat van az áramerősség és a nyomaték között. Ezzel szemben a hagyományos vasmagos egyenáramú motorok már nem tudják növelni a nyomatékot, ha elérik a telítési pontot.
Kiváló hőelvezetési teljesítmény
A mag nélküli motor rotorfelülete lehetővé teszi a levegő áramlását, jobb hőelvezetést biztosítva, mint a hagyományos vasmagos motorok. A hagyományos motoroknál a vasmagos forgórész tekercsét általában a szilíciumacél lemezek hornyaiba ágyazzák, ami a tekercs felületén kisebb légáramlást és nagyobb hőmérséklet-emelkedést eredményez. Azonos kimeneti teljesítményviszonyok mellett a mag nélküli motor lényegesen alacsonyabb hőmérséklet-emelkedéssel és hatékonyabb hőelvezetéssel rendelkezik.
4. A Coreless Motor műszaki útja
A mag nélküli motorok gyártásában a kulcsfolyamat a tekercs gyártása, így a tekercs tervezése és tekercselése technikai akadályokká válik. A huzal átmérője, fordulatok száma és lineáris jellemzői közvetlenül befolyásolják a motor fő paramétereit, míg a tekercselési módszer közvetlenül meghatározza a motor hatékonyságát és teljesítményét.
Tekercstervezési és tekercselési módszerek
A mag nélküli motor tekercselése főként egyenes tekercselést, ferde tekercselést és nyeregtekercselést tartalmaz.
Egyenes tekercselés: Ez a tekercselési módszer olyan tekercseket tartalmaz, ahol a huzal párhuzamos a motor tengelyével, koncentrált tekercset képezve. Bár ez a kialakítás egyszerű, az armatúra végrészei nem képesek hatékony nyomatékot generálni, és ez növeli az armatúra súlyát és ellenállását.
Ferde tekercselés: Más néven méhsejt-tekercselés, ez a módszer szögletes tekercselést használ, ahol a tekercs végei kisebbek, és nincs végtekercselés. Az egyenes tekercseléshez képest a ferde tekercselés csökkenti az armatúra súlyát és forgási tehetetlenségét, javítva a motor gyorsítási képességét és kimenő nyomatékát. Az olyan márkák, mint a német Faulhaber és a svájci Portescap gyakran használják ezt a dizájnt.
Nyereg tekercselés: Ez a tekercselési módszer önkötő zománcozott huzalt használ, és több formázási és elrendezési folyamat révén javítja a rés kitöltési sebességét. A nyereg tekercselése hatékonyan csökkentheti a légrést és növelheti az állandó mágnes kihasználtságát, ezáltal javítva a motor teljesítménysűrűségét. A svájci Maxon egyes termékei ezt a tekercselést alkalmazzák.
Ezek a különböző tekercselési eljárások jelentős hatással vannak a mag nélküli motor hatásfokára, teljesítményére és nyomatékára, valamint meghatározzák a motor gyártási költségét és a megfelelő alkalmazási forgatókönyveket.
A tekercselési folyamatok osztályozása
Gyártási technológiai szempontból a mag nélküli motorok tekercsformázó folyamatai három kategóriába sorolhatók: kézi tekercselés, tekercselési gyártástechnológia és egylépéses alakítás gyártási technológia.
1. Kézi tekercselés
A kézi tekercselés egy kézzel készített gyártási folyamat, amely összetett lépések sorozatát foglalja magában, mint például a csapok behelyezése, a kézi tekercselés és a kézi tekercselés. Míg ez a módszer nagymértékben testreszabott termékekhez alkalmas, gyártási hatékonysága viszonylag alacsony, a termékek konzisztenciája és stabilitása korlátozott. Ezért ezt az eljárást gyakrabban használják kis tételes vagy speciális igényű gyártáshoz.
2. Tekercselési gyártástechnológia
A tekercselés gyártási technológiája egy félautomata folyamat, ahol a zománcozott huzalt meghatározott sorrendben egy gyémánt keresztmetszetű orsóra tekerik fel. A kívánt hosszúság elérése után a tekercset eltávolítják, majd egy huzaltáblává lapítják, amelyet ezután csésze alakú tekercsbe tekernek. Ez az eljárás nagyobb termelési hatékonysággal rendelkezik, és kielégíti a közepes méretű termelési igényeket. A „Tekercselési folyamat és berendezések a mag nélküli armatúragyártáshoz" című cikk adatai szerint a négy dolgozót használó berendezések 30,{5}} egység éves termelést tudnak elérni. A tekercselési technológia korlátja azonban az, hogy elsősorban 20-30 mm átmérőjű mag nélküli tekercsekhez alkalmas. Kisebb, 10-12 mm-nél kisebb átmérőjű tekercsek esetében, különösen azoknál, amelyeknél a menetes távolság kisebb, mint 7 mm, a tekercselés nagyobb kihívást jelent. Ezenkívül a tekercselési folyamat jelentős kézi munkát igényel, ami befolyásolhatja a termék konzisztenciáját.
3. Egylépcsős alakító gyártástechnológia
Az egylépéses alakítási gyártástechnológia nagymértékben automatizált berendezéseket használ a zománcozott huzalok orsóra tekercselésére meghatározott minta szerint. Miután a tekercset csésze alakúra tekerték fel, egyetlen lépésben közvetlenül eltávolítják, így nincs szükség további folyamatokra, például hengerelésre vagy lapításra. Ez a módszer magasabb fokú automatizálást biztosít, nagyobb termelési hatékonyságot és jobb termékkonzisztenciát biztosít. Ez azonban magasabb kezdeti felszerelési beruházást is igényel. A tekercselési technológiához képest az egylépéses alakítási technológia többféle motortípust és specifikációt tud előállítani, és jobban tudja szabályozni a tekercselrendezés minőségét és tömítettségét.
| táblázat: A tekercselési eljárás és az egylépéses alakítási eljárás összehasonlítása | ||
| Seb folyamata | Egylövésű alakító gyártási technológia | |
| Berendezés ára | Alacsony | Magas |
| Automatizálási végzettség | Alacsony, nem alkalmas nagyüzemi automatizált gyártásra | Nagy, nagyüzemi automatizált gyártás lehetséges |
| Selejt arány | Magas | Alacsony |
| Átfogó technikai nehézség | Alacsony | Magas |
Lásd még:A tekercselési technológia az üreges csésze motor fő akadálya
Coreless Motor – a humanoid robotok alapeleme
A humanoid robotok, más néven antropomorf robotok, intelligens robotok, amelyeket arra terveztek, hogy az emberekhez hasonló környezetben dolgozzanak és kölcsönhatásba lépjenek. Ezeket a robotokat úgy tervezték, hogy utánozzák az emberi megjelenést és viselkedést, képesek érzékelni a környező környezetet, felismerni a tárgyakat és az embereket, feldolgozni és megérteni a téradatokat, valamint hatékony és intelligens szolgáltatásokat nyújtani. Szenzorok, aktuátorok, algoritmusok és egyéb hardver- és szoftverrendszerek integrációja révén a humanoid robotok hatékonyan képesek észlelni, feldolgozni az információkat, és reagálni az emberi szükségletekre.
A technológia folyamatos fejlődésével a humanoid robotokat egyre gyakrabban alkalmazzák a különböző iparágakban, és a jövőben várhatóan az okostelefonokkal, személyszállító járművekkel és más technológiákkal egyenértékű piaccá válnak majd. Az ipari területen, különösen a gyártásban, a humanoid robotok helyettesíthetik az embereket a nagy intenzitású, veszélyes és ismétlődő feladatok elvégzésében, mint például az anyagmozgatás, a hegesztés, a polírozás stb. A Tesla humanoid robotokat tervez bevezetni gigagyáraiba összeszerelősoros műveletekhez, hogy növelje a termelés hatékonyságát és csökkentse a dolgozók sérülésének kockázatát; A China General Nuclear Power Group humanoid robotok telepítését is fontolgatja az atomerőművekben; A Foxconn humanoid robotokat próbál ki, hogy megoldja a minőség-ellenőrzési problémákat, az alkalmazottak fluktuációját, és enyhítse a bizonyos ismétlődő feladatok okozta fizikai megterhelést. Ez alól a szolgáltatóipar sem kivétel. Erőteljes környezeti érzékelésüknek és kiváló ember-robot interakciós képességeiknek köszönhetően a humanoid robotok olyan feladatokat is elláthatnak, mint a szállítás és a társaságok éttermekben, kórházakban és más helyeken, valamint otthoni gondozási szolgáltatóként és társként szolgálhatnak háztartási környezetben. Például az Apollo, az egyesült államokbeli Apptronik robotja, amelyet főként raktárkezelésre használnak, és segíti az áruszállítást, 4 órás akkumulátor-élettartamával; A G1, a Yushu Technology által kifejlesztett általános célú humanoid robot finom mozdulatokat tud végrehajtani, például felnyitja az üveg kupakját.
A humanoid robotok felépítését tekintve általában végrehajtó rendszerre, észlelési rendszerre és egyéb rendszerekre oszthatók. A végrehajtási rendszer főként lineáris működtetőket, forgó működtetőket és ügyes kezeket tartalmaz. Az érzékelési rendszer a műszaki úttól függően vizuális érzékelőket, milliméterhullámú radart, inerciális navigációs rendszereket és egyéb eszközöket tartalmaz. Más rendszerek olyan kulcsfontosságú alkatrészeket tartalmaznak, mint a chipek és az akkumulátorok. Az ügyes kéz, mint a végrehajtási rendszer egyik kulcseleme, a mag nélküli motor és a bolygóműves hajtómű együttműködésén alapul. A mag nélküli motor meghajtja a bolygókerekes hajtóművet, hogy fordított reakcióerőt hozzon létre, amely az ujjcsuklókat csuklópántokon vagy más csatlakozásokon keresztül húzza át, és a forgó mozgást lineáris mozgássá alakítja át. Előre vagy hátra feszültség alkalmazásával a mag nélküli motor szabályozni tudja az ujjak kinyújtását és visszahúzását, lehetővé téve a tárgyak megfogását vagy elengedését.
Példaként a Tesla Optimus robotját tekintve ügyes keze egy mag nélküli motorból, precíziós bolygókerekes sebességváltóból, golyóscsavarból, érzékelőkből és kódolókból áll. A mag nélküli motor a kézi működtetőelemek költségének körülbelül 50%-át teszi ki, és egy robot teljes költségének körülbelül 4-4,5%-át. Minden ügyes kezet hat motor hajt meg, a hüvelykujj részbe két mag nélküli motormodullal, amelyek egyszerre hajtanak végre kinyújtó és billenő mozdulatokat; a többi ujjat egy-egy mag nélküli motormodul hajtja. A hat motormodul a csigahajtóművel és az ínrendszerrel együttműködve rugalmas és precíz kézműveleteket hajt végre.
Ezenkívül a humanoid robotok egy másik kulcsfontosságú alkatrészt is tartalmaznak: a keret nélküli nyomatékmotort, amelyet jellemzően nagy nyomatékot igénylő területeken használnak, mint például az ízületek. Szervomotorként a mag nélküli motor nagyobb vezérlési pontosságot és gyorsabb reakciósebességet kínál, így széles körben használható olyan alkatrészekben, mint az ügyes kezek, amelyek nagyobb pontosságot és reakciókészséget igényelnek. Mivel ez a cikk a mag nélküli motorokra összpontosít, a keret nélküli nyomatékú motorok részletes elemzését nem részletezzük.
Coreless Motor piaci méretbecslés
1. Jelenleg a mesterséges intelligencia gyors fejlődése két kulcsfontosságú kihívást oldott meg a robotok előtt: az intelligencia hiányát és az alkalmazási forgatókönyvek hiányát. Ugyanakkor a humanoid robotok hardvere is gyors iteráción megy keresztül. A hazai ipari lánc felépítése elősegíti a költségek gyors csökkentését, ezzel megalapozva a humanoid robotok népszerűsítését. Ez a cikk úgy véli, hogy a humanoid robotok piacának növekedése három szakaszban fog megtörténni:
1. szakasz: 2024-2026: Főleg az irányelvek és a tőke által vezérelve várható, hogy a vállalatok fokozatosan belépnek a humanoid robotok tömeggyártási fázisába. Az első három évben a kereskedelmi alkalmazások fókuszában az ipari piac strukturálatlan igényeinek kielégítése áll, kiegészítve a hagyományos ipari gyártósorokat. Ebben a szakaszban a humanoid robotok értékesítésének összetett éves növekedési üteme (CAGR) várhatóan 50% körül lesz.
2. szakasz: 2027-2030: Az ellátási lánc folyamatos költségcsökkentésével és hatékonyságának javításával, valamint a folyamatos technológiai áttörésekkel a humanoid robotok fokozatosan elterjednek és népszerűvé válnak a potenciális otthoni és szolgáltatási piacokon, az alkalmazási potenciál pedig folyamatosan bővül. feltárták. A humanoid robotok értékesítésének CAGR-je ebben a szakaszban várhatóan körülbelül 100%.
3. szakasz: 2030 után: Az olyan forgatókönyvek iránti kereslet, mint az idősgondozás, az érzelmi barátság és a katonai alkalmazások, a humanoid robotok növekedésének fő hajtóereje lesz, ami hosszú távú, növekvő piaci trendhez vezet. A humanoid robotok értékesítésének CAGR-je ebben a szakaszban várhatóan körülbelül 20%.
2. Árképzési szempontból a mag nélküli motorok jelenlegi átlagos egységára a hazai és a nemzetközi piacon egyaránt 1200 RMB egységenként. Feltéve, hogy az ár a jövőben is stabil marad.
3. Feltételezve, hogy az egyes humanoid robotokban használt mag nélküli motorok száma ugyanaz marad, mint most, azaz robotonként 12 motor.
A becslések szerint 2028-tól a mag nélküli motorok piaci léptékű növekedése a humanoid robotok területén eléri a milliárd jüanos szintet. 2030-ra a humanoid robotmezőből származó inkrementális piaci skála meghaladja a többi mező együttes piaci skálájának 40%-át.
| táblázat: Humanoid robotok által hozott üreges csésze motorok léptéknövekedésének becslése | |||||||||
| 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2028 | 2029 | 2030 | 2031 | 2032 | |
| Humanoid robot értékesítés (10,000 egység) | 1 | 1.5 | 2.25 | 4.5 | 9 | 18 | 36 | 43.2 | 51.84 |
| Humanoid robot eladások (év/év) | 50% | 50% | 100% | 100% | 100% | 100% | 20% | 20% | |
| Üreges csésze motorok száma készülékenként (egységek) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Üreges csésze motorok értékesítése ezen a területen (10,000 egység) | 12 | 18 | 27 | 54 | 108 | 216 | 432 | 518.4 | 622.08 |
| Üreges csésze motorok egységára (jüan) | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| Az üreges csészemotorok piaci méretének növekedése (10,000 jüan) | 12000 | 18000 | 27000 | 54000 | 108000 | 216000 | 432000 | 518000 | 622080 |
Coreless Motor versenyképes táj
Nemzetközi szinten a mag nélküli motorgyártás fejlett technológiájának és versenyelőnyeinek, valamint a hozzáillő fejlett tekercselőberendezés-technológiának és a magas szintű automatizálásnak köszönhetően hosszú ideig megőrizte magas piaci részesedését, így az első lépésben előnyt jelent. A globális iparági vezetők közé tartozik a svájci Maxon, a német Faulhaber és a svájci Portescap. A kínai piacon a reprezentatív cégek közé tartozik a 2011-ben alapított VSD. A mag nélküli motorgyártás Kínában később kezdődött, bizonyos technológiai lemaradásokkal a tengerentúli cégekhez képest. Azonban Kína erős, teljes ipari lánc előnyéből és a mérnöki tehetségekből származó előnyökből adódóan gyors felzárkózás várható.
Maxon (Svájc): Az 1961-ben alapított Maxon világszerte mintegy 3300 alkalmazottat foglalkoztat, 40 országban. 2022-ben a cég 708 millió svájci frank forgalmat ért el, éves termelése 5 millió darab és körülbelül 12,{8}} termékfajta. Termékeik között elsősorban kefe nélküli és kefés egyenáramú motorok, különféle hajtóművek, érzékelők, kódolók, szervoerősítők, helyzetszabályozók, CIM és MIM alkatrészek, valamint a vásárlói igényekre szabott egyedi megoldások találhatók. Mag nélküli motorjaik átmérője 4-90mm, teljesítményük pedig 12-400 watt. A nyomaték teljesítménye kiváló, nagy teljesítmény, széles fordulatszám-tartomány és hosszú élettartam jellemzi.
Faulhaber (Németország): Független családi vállalkozásként a Faulhaber hajtástechnikája a precíziós mérnöki és motortechnológia kiemelkedő példája. A Faulhabernek Németországban, Svájcban, az Egyesült Államokban, Romániában és Magyarországon van K+F és termelési központja, több mint 30 országot és régiót felölelő hálózattal és több mint 2300 professzionális alkalmazottal. A B-Micro kefe nélküli mag nélküli motorjuk minimális mérete 3 mm, a kefe nélküli mag nélküli 0615N1.5S motorjuk pedig 6 mm-es.
Portescap (Svájc): Az 1931-ben Svájcban alapított Portescap kezdetben az óragyártásra összpontosított, és 1959-ben mutatta be a forradalmian új, mag nélküli rotoros egyenáramú EscapTM motort, amely belépett a miniatűr motoriparba. 2023-ban a RegalRexnord megvásárolta. A cég mikromotoros termékei kielégítik a végpiacok átviteli igényeit, az orvosi eszközöktől a különféle ipari alkalmazásokig.
VSD (Kína): A 2011-ben alapított VSD gyorsan fejlődött, kezdetben Kínában, és néhány éven belül gyorsan Kína egyik vezető mikromotor-gyártójává nőtte ki magát, és nemzetközi terjeszkedésnek indult. Együttműködött már olyan neves nemzetközi cégekkel, mint a Montaplast, a Panasonic és a Philips, ezzel elnyerve a bizalmat és a dicséretet. A vállalat teljes gyárterülete meghaladja a 10,000 négyzetmétert, külön gyártó létesítményekkel a kefés és kefe nélküli motorokhoz, valamint több száz fejlett automatizált géppel (beleértve a fejlett tekercselőgépeket), több tucat tapasztalt kutatómérnökkel és több száz frontvonalbeli alkalmazottal. , naponta 200 000 motort gyártanak.
