Wheatstone Axial Flux Motors Power Humanoid Robot Joints

Wanneer Humanoid-robotte begin hardloop, moet die motors wat hul gewrigte aandryf herontwerp word – hoe Wheatstone-aksiale vloedmotors die 'kernspiere' van robotika word

In 2026 is die humanoïde robotikabedryf aan die begin van plofbare groei. Tesla Optimus, Xiaomi CyberOne, Unitree H1 – dosyne menslike robotte is besig om van laboratoriums na fabrieke en huise oor te skakel. Elke stap, sprong en gryp wat deur hierdie robotte uitgevoer word, hang af van die gekoördineerde beweging van dosyne presisiegewrigte. Die kragkern van elke gewrig is 'n motor.

Konvensionele robotgewrigte gebruik tipies radiale vloedmotors wat met ratkaste gepaard gaan. Die silindriese vormfaktor van radiale vloedmotors het egter inherente beperkings – lang aksiale lengte, hoë traagheidsmoment en beperkte drywingsdigtheid. In gewrigte soos knieë en heupe wat hoëfrekwensie-beweging en hoë-lading-werking vereis, word hierdie tekortkominge versterk: motoriese reaksievertraging, lywige gewrigte en hoë energieverbruik.

Watter soort motor het humanoïde robotgewrigte nodig?

Die antwoord: aksiale vloedmotors.

Axial Flux Motors: Die natuurlike vennoot vir robotgewrigte

Die plat skyfontwerp van aksiale vloedmotors bied uiters kort aksiale lengte, wat toelaat dat die motor gelyk gemonteer word teen die gewrigmonteeroppervlak wat in die robotledemaat ingebed is. Hierdie struktuur voldoen natuurlik aan die drievoudige vereistes van robotgewrigte: kort aksiale lengte, hoë wringkrag en liggewig konstruksie.

In robotgewrigmodules dien die aksiale vloedmotor as die 'hart' van die module – en lewer hoë krag in 'n kompakte vormfaktor, met drywingsdigtheid tot twee keer dié van konvensionele motors. In robotgewrigmodules verminder die plat skyf-ontwerp traagheidsmoment, wat presiese ondersteuning vir hoëfrekwensiebeweging en hoëladingswerking in gewrigte soos knieë en heupe moontlik maak.

Aksiale vloed permanente magneetmotors is die onderwerp van deurlopende navorsing in robotgewrigtoepassings. Studies dui daarop dat dubbel-rotor aksiale vloed permanente magneet (DRAFPM) motors voordele bied om ysterverlies te verminder en volume te minimaliseer deur die statorjuk uit te skakel. Aksiale vloedmotors beskik oor kort aksiale lengte, hoë wringkragdigtheid en kompakte struktuur, wat beduidende toepassingspotensiaal in hoëlasrobotte toon.

Van laboratorium tot produksie: huishoudelike deurbraak in robotgewrigte

By die Jilin Universiteit Chongqing Navorsingsinstituut het sy portefeuljemaatskappy Xinghan Power Technology Co., Ltd. stabiele massaproduksie van aksiale vloedmotors en aksiale vloedverbindingsmodules behaal. Die aksiale vloedverbindingsmodule integreer motor-, ratkas-, enkodeerder- en dryfkomponente in 'n volledige 'spierweefsel'-samestelling wat verantwoordelik is vir wringkragvermenigvuldiging, presiese beheer en intelligente aandrywing.

In een kommersiële bestelling het 'n pasgemaakte aksiale vloedgewrigmodule die kern 'spier' van die volgende generasie humanoïde robot geword, wat die presiese uitvoering van komplekse bewegings oor verskeie scenario's moontlik maak. Van laboratorium tot massaproduksie het die maatskappy hierdie oorgang in net een jaar bereik, wat 'n nuwe maatstaf vir industrialisasiespoed gestel het.

In die humanoïde robotika-veld kan aksiale vloedmotors die gewig van die gewrigaktuator met 40-50% verminder. Met drywingsdigtheid van 3-5 kW/kg en wringkragdigtheid van 15-25 N·m/kg by 92-95% doeltreffendheid onder gegradeerde las, het aksiale vloed permanente magneetmotors die voorkeurmotortopologie geword vir gewigskritiese humanoïde robotgewrigaktuators.

Wheatstone pasgemaakte aksiale vloedmotors: 'kragspiere' ontwerp vir robotgewrigte

Jiangsu Wheatstone, met meer as 20 jaar se gespesialiseerde ervaring in spesiale-doel motors, bied pasgemaakte aksiale vloedmotor oplossings vir robot gewrig modules.

Aanpassing 1: plat vormfaktor – gelyk gemonteerd, spasiedoeltreffend

Die plat skyfontwerp van Wheatstone aksiale vloedmotors druk aksiale lengte saam tot een derde dié van konvensionele motors, met traagheidsmoment verminder met 40-60%. Die motor kan direk in die robotgewrig ingebed word sonder om ekstra ledemaatspasie te beset.

Aanpassing 2: Hoë wringkragdigtheid – Laat robots vinniger hardloop en hoër oplig

Deur geoptimaliseerde elektromagnetiese ontwerp en hoë-prestasie permanente magnete, lewer Wheatstone aksiale vloedmotors hoër wringkrag uitset binne dieselfde volume. Wanneer dit met direkte-aandrywing of lae-verhouding transmissieoplossings gepaard word, maak dit hoëbandwydtekragbeheer en lae gereflekteerde traagheid moontlik – wat robotbewegings meer rats en presies maak.

Aanpassing 3: Geïntegreerde enkodeerder en aandrywing – Presiese beheer van elke graad van rotasie

Wheatstone kan hoë-resolusie-enkodeerders en pasgemaakte aandryfoplossings integreer volgens gesamentlike module-ontwerpvereistes, om presiese geslote-lusbeheer van posisie, snelheid en wringkrag te bewerkstellig - om te verseker dat elke gewrigbeweging akkuraat en reageer.

Aanpassing 4: Termiese bestuursoplossings – spreek hitteopwekking van hoëfrekwensiebeweging aan

Hoëfrekwensie gewrigsbewegings genereer aansienlike hitte. Wheatstone bied pasgemaakte oplossings vir gedwonge lugverkoeling, vloeistofverkoeling of natuurlike konveksie om beheerbare temperatuurstyging te verseker onder volgehoue ​​hoë-lading werking.

Toepaslike Standaarde Verwysing

Standaard	Omvang
IEC 60034-1:2022	Roterende elektriese masjiene – Deel 1: Aanslag en werkverrigting
IEC 60034-2-1	Standaardmetodes vir die bepaling van verliese en doeltreffendheid uit toetse
ISO 12100	Veiligheid van masjinerie – Algemene beginsels vir ontwerp – Risikobepaling en risikovermindering
ISO 10218	Robotte en robottoestelle – Veiligheidsvereistes vir industriële robotte

Wanneer 'n mensagtige robot presisiemontering op 'n fabrieksvloer uitvoer; wanneer 'n robothond buigsaam oor komplekse terrein hardloop; wanneer 'n bioniese arm presiese bystand bied in mediese rehabilitasie – binne elke robotgewrigmodule, ondersteun Wheatstone pasgemaakte aksiale vloedmotors die evolusie van robotte van ' in staat om te loop' tot ' in staat om met behendigheid te beweeg,' met plat vormfaktor en kragtige uitset.

Oor Wheatstone

Met meer as 20 jaar se gespesialiseerde ondervinding in spesialedoelmotors, bied Wheatstone 'n omvattende portefeulje wat aksiale vloedmotors, vlamvaste servomotors, diepseemotors en hoëtemperatuurmotors insluit. Die maatskappy is ISO 9001 en IATF 16949 gesertifiseer en bied pasgemaakte aksiale vloedmotoroplossings van 50W tot 200kW vir robotgewrigte, behendige hande en ligte meganiese arms.