الروبوتات الشبيهة بالبشر وتاريخ تطورها
تشير الروبوتات الشبيهة بالبشر إلى الروبوتات التي تتمتع بالاستقلالية والذكاء البشري. وهي في الأساس روبوتات قادرة على إدراك بيئتها والتفاعل معها، والتخطيط واتخاذ القرارات وتنفيذ الإجراءات بشكل مستقل، مع قدرات تنفيذية فعلية.
يتمثل الهدف الأساسي للروبوتات الذكية في القدرة على فهم اللغة البشرية، وتقسيم المهام، وتخطيط المهام الفرعية، والتعرف على الأشياء أثناء الحركة، والتفاعل مع البيئة، وفي النهاية إكمال المهام الموكلة إليها.
الانهيار الهيكلي للروبوتات الشبيهة بالبشر
استخدام مواد المغناطيس الدائم في الروبوتات الشبيهة بالبشر (المحركات بدون إطار)
محرك بدون إطار: مصدر طاقة لتشغيل المشغل
تُعدّ المحركات عديمة الإطار مصدر الطاقة الذي يُشغّل مُحركات الروبوتات الشبيهة بالبشر. وهي نوع من محركات المؤازرة، وتُستخدم لتحريك مفاصل وأنظمة حركة هذه الروبوتات. وبفضل الاستغناء عن غلاف المحرك التقليدي وعموده (وفي بعض التصاميم، عن هيكل القلب الحديدي)، تتميز هذه المحركات ببنية مدمجة وخفيفة الوزن، مما يُتيح كثافة طاقة أعلى، بالإضافة إلى استهلاك منخفض للطاقة وخصائص احتكاك منخفضة.
يتكون المحرك عديم الإطار من جزء ثابت وجزء دوار فقط. الجزء الدوار عبارة عن حلقة فولاذية دوارة مزودة بمغناطيسات دائمة، ويتم تركيبه مباشرة على عمود المحرك. أما الجزء الثابت فيحتوي على قلب مغناطيسي عالي النفاذية محاط بملفات نحاسية تولد قوة كهرومغناطيسية، وهو مدمج بشكل مضغوط في الهيكل الرئيسي لغلاف المحرك.
استخدام مواد المغناطيس الدائم في الروبوتات الشبيهة بالبشر (المحركات عديمة النواة)
المحركات عديمة القلب هي محركات سيرفو تعمل بالتيار المستمر ذات مغناطيس دائم، وتنتمي إلى فئة المحركات الصغيرة الخاصة (بأبعاد لا تتجاوز عادةً 40 مم). تتميز هذه المحركات بصغر حجمها وكفاءتها العالية وانخفاض مستوى الضوضاء، كما أنها توفر أداءً متميزًا في توفير الطاقة، وتحكمًا سريع الاستجابة وسهل الاستخدام، وتشغيلًا مستقرًا، مما يُظهر مزايا تقنية واضحة.
على سبيل المثال، كل يد ماهرة من أيدي تسلا أوبتيموس وهي مزودة بستة مفاصل تعمل بمحركات بدون قلب، مما يوفر لليد 11 درجة من الحرية ويتيح تحكمًا أكثر مرونة ودقة.
تشمل المكونات الرئيسية للمحرك عديم القلب الملف، والدوار، والهيكل، ومستشعرات هول. يُلف الملف بسلك مطلي بالمينا، يتكون من النحاس ومواد عازلة. أما الدوار فيتكون من مواد مغناطيسية دائمة وقلب حديدي، وتُعدّ المادة المغناطيسية الدائمة هي المكون ذو القيمة الأعلى.
حجم السوق العالمي للمحركات عديمة الإطار والمحركات عديمة القلب (ذات الكأس المجوفة)
تتطلب مفاصل الروبوتات محركات صغيرة الحجم، ذات عزم دوران عالٍ، واستجابة سريعة. تتميز محركات عزم الدوران عديمة الإطار بخفة وزنها وقدرتها العالية، وقدرتها على توفير عزم دوران أعلى بكثير عند السرعات المنخفضة، مما يجعلها مناسبة تمامًا لمتطلبات الروبوتات الشبيهة بالبشر. تتميز المحركات عديمة النواة بصغر حجمها وأدائها الممتاز، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للأيدي الدقيقة.
