#роботехника
Как известно, для роботов нужны актуаторы, чтобы убить всех людей перемещаться в пространстве, поднимать ноги/лапы, подавать грузы, драться и танцевать. Актуатор - это такая комбинация электромотора, редуктора и электроники, которая позволяет перемещать по кругу одну из конечностей робота в одной плоскости. Число актуаторов в роботе равно числу степеней свободы.
Электромотор - это очень важная часть актуатора. Обычно для роботехники используют бесколлекторные двигатели постоянного тока (BLDC), примерно такие же ставят в квадрокоптеры, чтобы они летали. Нам же скорость вращения ротора обычно не сильно критична (мы же не делаем роботов, способных рукой просверлить человека? Или делаем?), а вот крутящий момент - очень даже, потому что тушка робота тяжелая, а еще надо и мешки ворочать. В этом мотору помогает редуктор, коих тоже много (циклоидальные, планетарные, ременные, планетарные с промежуточными телами качения), тут тоже тонны нюансов, вопросов, специфики, но про них уже немного было.
С электромоторами тож не все просто. Есть шаговые моторы (их применяют для роборук и стационарных роботов), есть коллекторные, но к ним всем есть вопросики. Бесколлекторные моторы условно просты, вся сложность управления скинута на электронику (и уже наработано много чего), достаточно дешевы, не искрят (почти) и если что - можно собрать дрон и улететь.
Однако и они - не апофеоз инженерного гения. Тут пришли двигатели с осевым магнитным потоком (axial flux motor) и попросили подвинутся. По сути, это те же BLDC, но у которых обмотки статора развернуты не вдоль оси вращения, а поперек. В результате оказалось, что это еще лучше и тоньше, и характеристики не самые поганые, и заморачиваться с намоткой медной проволоки на статор уже не очень надо, что, конечно, изрядно всех подбешивало.
Ноучные хитроученые пошли еще дальше. "Ну, раз у нас только медь - то че мы будем напрягаться, давайте сразу сделаем статор из печатных плат стопочкой, а еще лучше - бутерброд ротор-статор-ротор-статор!" И у них таки вроде даже получилось. Это явление назвали PCB Motor (PCB - печатная плата по-буржуйски).
Известный популяризатор этого явления среди рукоблудов-дуитёсельщиков - это Карл Бугея (Carl Bugeja), про него все давно известно и с ним всё ясно. Полистайте его канал - https://www.youtube.com/@CarlBugeja - там много приключений на этот счет. Но и серьезные дядьки на сложных щщах тоже не хотят быть самыми лысыми:
— https://goinfinitum.com/technology-overview/ (более бизнесово)
— https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1049/iet-epa.2020.0141 (ноучно)
Так что, скорее всего, скоро актуаторы роботов поползут в эту сторону. Как минимум потому, что такие моторы легче, а, значит, меньше энергии батарейки будет расходоваться на тушку, что весьма немаловажно.
Как известно, для роботов нужны актуаторы, чтобы убить всех людей перемещаться в пространстве, поднимать ноги/лапы, подавать грузы, драться и танцевать. Актуатор - это такая комбинация электромотора, редуктора и электроники, которая позволяет перемещать по кругу одну из конечностей робота в одной плоскости. Число актуаторов в роботе равно числу степеней свободы.
Электромотор - это очень важная часть актуатора. Обычно для роботехники используют бесколлекторные двигатели постоянного тока (BLDC), примерно такие же ставят в квадрокоптеры, чтобы они летали. Нам же скорость вращения ротора обычно не сильно критична (мы же не делаем роботов, способных рукой просверлить человека? Или делаем?), а вот крутящий момент - очень даже, потому что тушка робота тяжелая, а еще надо и мешки ворочать. В этом мотору помогает редуктор, коих тоже много (циклоидальные, планетарные, ременные, планетарные с промежуточными телами качения), тут тоже тонны нюансов, вопросов, специфики, но про них уже немного было.
С электромоторами тож не все просто. Есть шаговые моторы (их применяют для роборук и стационарных роботов), есть коллекторные, но к ним всем есть вопросики. Бесколлекторные моторы условно просты, вся сложность управления скинута на электронику (и уже наработано много чего), достаточно дешевы, не искрят (почти) и если что - можно собрать дрон и улететь.
Однако и они - не апофеоз инженерного гения. Тут пришли двигатели с осевым магнитным потоком (axial flux motor) и попросили подвинутся. По сути, это те же BLDC, но у которых обмотки статора развернуты не вдоль оси вращения, а поперек. В результате оказалось, что это еще лучше и тоньше, и характеристики не самые поганые, и заморачиваться с намоткой медной проволоки на статор уже не очень надо, что, конечно, изрядно всех подбешивало.
Ноучные хитроученые пошли еще дальше. "Ну, раз у нас только медь - то че мы будем напрягаться, давайте сразу сделаем статор из печатных плат стопочкой, а еще лучше - бутерброд ротор-статор-ротор-статор!" И у них таки вроде даже получилось. Это явление назвали PCB Motor (PCB - печатная плата по-буржуйски).
Известный популяризатор этого явления среди рукоблудов-дуитёсельщиков - это Карл Бугея (Carl Bugeja), про него все давно известно и с ним всё ясно. Полистайте его канал - https://www.youtube.com/@CarlBugeja - там много приключений на этот счет. Но и серьезные дядьки на сложных щщах тоже не хотят быть самыми лысыми:
— https://goinfinitum.com/technology-overview/ (более бизнесово)
— https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1049/iet-epa.2020.0141 (ноучно)
Так что, скорее всего, скоро актуаторы роботов поползут в эту сторону. Как минимум потому, что такие моторы легче, а, значит, меньше энергии батарейки будет расходоваться на тушку, что весьма немаловажно.