科技日新月異的今天,每一次技術的飛躍都是對未知世界的勇敢探索,每一次創新的誕生都預示着行業格局的重塑。
在生成式人工智能和機器人産業蓬勃發展的浪潮下,伴随着AI技術的突飛猛進,關節動力性能和成本,正成為阻礙機器人走進人類活動場景的一道重要屏障,亟待創新。
脈塔智能和鼎智科技作為國内較早從事機器人核心部件研發設計和生産制造的公司,經過多年研釋出局,已經形成了集力矩無框電機,空心杯電機和直線傳動機構等完整産品解決方案的核心部件生态鍊,并與國内外多家知名機器人廠商建立良好合作關系。
近期,脈塔智能和鼎智科技聯合釋出了全新一代高性能、高可靠性、高成本效益無框電機,旨在解決一體化關節模組的動力性能和成本問題,助力人形機器人産業快速發展。
▍産品家族一覽
據悉,此次高性能無框電機的釋出,脈塔鼎智工程技術人員做了大量的前期市場調研并克服了多項設計和工藝難題,沉澱多項專利技術。
團隊成員分别從機電智能,電磁特性優化及制造技術方面做了系統性優化和提升,更好的滿足機器人産品對于高精度,高扭矩密度,低齒槽轉矩及低發熱方面苛刻的性能要求。
同時,團隊成員也充分考慮到了成本因素。通過優化工藝流程并自研工藝裝置,極大減少制造損耗;通過自研模組産品的使用及大客戶簽訂長期采購協定的方式,形成集中大批量采購,進而有效降低物料采購成本;更好的惠及機器人行業現階段中小采購需求。
以下是此次高性能無框系列産品優化具體方面;
1. 機電智能
脈塔鼎智高性能無框電機深度融合了高精度數字霍爾傳感器、高精度嵌入式磁編碼融合傳感器以及溫度傳感器等多款感覺裝置,編碼器單圈精度可達0.01度,配合脈塔驅動器使用可以實作多圈計數;成本方面也為客戶節省了輸入端編碼器并極大友善整機中空設計。
圖 1 無框系列電機編碼器資料
基于高精度的電機位置回報,實作電機低速下更平滑的控制表現;
圖 2 無框系列電機速度模式下目标1RPM時波動幅度小±1RPM
2.電磁特性優化
1)采用segment分塊式定子結構,定子骨架整體包塑,提高絕緣層與鐵芯貼合度,有利電機散熱;充分利用定子槽内空間,增加槽滿率,提升電機效率;該系列電機最高效率可達到90%以上;整體效率全面優于國内外同類産品。
FL仿真及實測參數:
效率及扭矩測試對比:
2)優化齒槽轉矩通過科學的資料仿真和多次的樣品驗證,團隊在定子槽型,轉子沖片及氣隙設計等方面綜合優化,使得該系列無框電機産品的齒槽轉矩表現非常優異,達到齒槽轉矩比額定轉矩在小于3%,以下為實測對比資料。
齒槽轉矩仿真圖:
齒槽轉矩實測圖:
3)電機轉矩性能提升
低速大扭矩是該類型無框力矩電機又一大特色,脈塔鼎智團隊通過優化電機裂比,氣隙磁通及工藝減重等一些列措施和手段;實作了低壓電機最大扭矩/重量比10N.M/kg 的出色資料表現。
氣隙磁場圖
3.優良的制造技術和防護特性
全系無框産品一體式環氧灌封工藝,整機絕緣等級達到F級以上,防水耐腐蝕;灌封工藝為定子提供了良好散熱條件,使得電機可以長時間工作在1.5倍額定扭矩工況下(S9 工作制下);内置的高靈敏溫度傳感器及時提供電機溫度資訊,友善驅控有效的溫度管理。
FL無框力矩電機:
FL無框全系電機參數表:
綜上所述,脈塔高性能無框電機以其結構緊湊小巧、高性能、機電一體化等創新設計為市場提供更多選擇可能性,也必将助力客戶創造更優秀産品和價值。
▍結語與未來
展望未來,随着人形機器人技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展,對電機驅動器等底層控制零部件性能的要求也越來越高。
實作多産品矩陣,放大産品核心能力,将使得電機驅動器能夠更好地适應各種複雜的應用場景,為人形機器人在更多領域的廣泛應用提供有力支援。
本次8月21日世界北京機器人大會,脈塔智能也将展出最新産品,誠邀您莅臨A-135展位,現場觀看脈塔智能的最新人形機器人模組成果,我們不見不散。