Гуманоидные роботы и история их развития
Гуманоидные роботы — это роботы, обладающие автономностью и интеллектом от первого лица. По сути, это роботы, способные воспринимать окружающую среду и взаимодействовать с ней, автономно планировать, принимать решения и совершать действия, а также выполнять их на практике.
Основная цель интеллектуальных роботов — умение понимать человеческий язык, разбивать задачи на подзадачи, планировать их выполнение, распознавать движущиеся объекты, взаимодействовать с окружающей средой и, в конечном итоге, выполнять поставленные задачи.
Структурный анализ человекоподобных роботов
Применение материалов на основе постоянных магнитов в человекоподобных роботах (бескаркасные двигатели)
Бескаркасный двигатель: источник питания для работы привода.
Бескаркасные двигатели являются источником энергии для приводов человекоподобных роботов. Они относятся к типу серводвигателей и используются для управления суставами и системами движения человекоподобных роботов. Благодаря отсутствию традиционного корпуса и вала двигателя (а в некоторых конструкциях и железного сердечника), бескаркасные двигатели отличаются компактной и легкой конструкцией, что обеспечивает более высокую удельную мощность, а также низкое энергопотребление и низкое трение.
Бескаркасный двигатель состоит только из статора и ротора. Ротор представляет собой вращающееся стальное кольцо, оснащенное постоянными магнитами, и устанавливается непосредственно на вал машины. Статор содержит магнитный сердечник с высокой магнитной проницаемостью, окруженный медными обмотками, которые генерируют электромагнитную силу, и компактно интегрирован в основной корпус машины.
Применение материалов на основе постоянных магнитов в человекоподобных роботах (бескорпусные двигатели)
Бесколлекторные двигатели — это серводвигатели постоянного тока с постоянными магнитами, относящиеся к категории микродвигателей специального назначения (размеры которых обычно не превышают 40 мм). Бесколлекторные двигатели отличаются малыми размерами, высокой эффективностью и низким уровнем шума, а также обеспечивают выдающуюся энергосбережение, высокую скорость и удобство управления, стабильную работу, демонстрируя явные технологические преимущества.
Например, каждая ловкая рука Теслы Оптимус Оснащен шестью шарнирами с бесколлекторными двигателями, обеспечивающими кисти 11 степеней свободы и позволяющими более гибко и точно манипулировать объектом.
Основные компоненты бесколлекторного двигателя включают катушку, ротор, корпус и датчики Холла. Катушка намотана эмалированным проводом, состоящим из меди и изоляционных материалов. Ротор состоит из постоянных магнитов и железного сердечника, причём материал постоянных магнитов имеет наибольшую величину среди компонентов.
Объем мирового рынка бескаркасных и бесколлекторных (с полой чашкой) двигателей
Для шарниров роботов требуются двигатели малого размера, с высоким крутящим моментом и быстрым откликом. Бескаркасные моментные двигатели легкие и мощные, а также способны обеспечивать гораздо больший крутящий момент на низких скоростях, что делает их хорошо подходящими для требований человекоподобных роботов. Бесколлекторные двигатели отличаются компактными размерами и превосходными характеристиками, что делает их особенно подходящими для ловких рук.
