2025年央視春晚的舞臺上,一場別開生面的機器人舞蹈表演《秧BOT》驚艷了全國觀眾。宇樹 H1 “福兮” 機器人的表現(xiàn)堪稱卓越,它們裝備了高精度 3D 激光 SLAM 自主定位和導(dǎo)航、多智能體協(xié)同規(guī)劃、先進組網(wǎng)方案和全身 AI 運動控制等一系列前沿技術(shù)。這些技術(shù)就如同超級外掛,讓機器人在舞臺上行走穩(wěn)健,動作整齊劃一,如同復(fù)制粘貼一般。
作為全球首款能完成原地空翻的全尺寸電驅(qū)人形機器人,H1 “福兮” 最大關(guān)節(jié)扭矩可達360N?m,還配備360°全景深度感知技術(shù),周圍環(huán)境盡收 “眼底” 。通過先進的 AI 算法,它們不僅能精準跟上音樂節(jié)奏,還能像人類一樣感知舞蹈動作的韻味,并實時調(diào)整動作,呈現(xiàn)出又穩(wěn)又精彩的舞蹈。
(一)按應(yīng)用領(lǐng)域分類
動力電機和控制電機的特點及應(yīng)用場景:動力電機輸出功率大,注重電機的驅(qū)動、運行及制動性能,常應(yīng)用于汽車、家電、小型機床等領(lǐng)域。例如,在汽車中,動力電機為車輛提供強大的動力,驅(qū)動車輛行駛。控制電機側(cè)重電機輸出量的幅頻特性、相頻特性及輸出特性的精度、靈敏度,主要在自動控制系統(tǒng)中承擔執(zhí)行、檢測和解算功能,適用于機器人、半導(dǎo)體、光伏、鋰電、工業(yè)自動化等領(lǐng)域。控制電機的細分:
步進電機:結(jié)構(gòu)簡單,把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移,每輸入一個脈沖信號,就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。通常用于開環(huán)控制系統(tǒng),如辦公自動化、通信設(shè)備、印刷設(shè)備等領(lǐng)域。但其效率和控制精度相對較低。伺服電機:相較于步進電機,增加了編碼器與反饋機制,控制精度高、響應(yīng)速度快。廣泛應(yīng)用于需要精密控制的場合,如半導(dǎo)體、光伏、鋰電、工業(yè)自動化、機器人等。空心杯電機屬于特殊的伺服電機,采用無鐵芯轉(zhuǎn)子,具有體積小、控制精度高、壽命長、轉(zhuǎn)速快、能效高、能量密度大等優(yōu)勢。力矩電機:以扭矩為控制方向,能夠在電機低速甚至堵轉(zhuǎn)時仍能提供穩(wěn)定的力矩給負載。具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強、響應(yīng)快等優(yōu)點,分為有框力矩電機和無框力矩電機。
(二)按有無刷分類
有刷空心杯電機和無刷空心杯電機的結(jié)構(gòu)差異:有刷空心杯電機轉(zhuǎn)子無鐵芯,采用機械電刷換向,磁極不動,線圈旋轉(zhuǎn)。電機工作時,線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn),通過碳刷和換向器的接觸,將電能轉(zhuǎn)換為機械能。無刷空心杯電機定子無鐵芯,采用電子換向,線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)。通過電子換向器,根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置自動調(diào)整電流方向,實現(xiàn)無火花運行。兩者在換向方式、控制方式、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、是否有霍爾傳感器及壽命等方面的區(qū)別:換向方式:有刷空心杯電機采用機械電刷換向,運行過程中存在相對摩擦,會產(chǎn)生噪聲、電火花,降低電機使用壽命。無刷空心杯電機采用電子換向,具有效率高、轉(zhuǎn)矩波動小、使用壽命高、結(jié)構(gòu)精巧,維護方便,易保養(yǎng)等特點。控制方式:有刷空心杯電機采用電流控制;無刷空心杯電機需要搭配電機驅(qū)動器實現(xiàn)驅(qū)動控制。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu):有刷空心杯電機是線圈、換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉(zhuǎn),共同組成轉(zhuǎn)子;無刷空心杯電機的線圈固定,磁鐵在中間旋轉(zhuǎn),同時也是轉(zhuǎn)子。是否有霍爾傳感器:有刷空心杯電機沒有霍爾傳感器;無刷空心杯電機有霍爾傳感器。壽命:有刷空心杯電機的壽命取決于換向器,一般為 1000 - 3000h;無刷空心杯電機采用軸承,壽命更長,可達 10000h +。
杭州威衡科技有限公司深耕多年,已與安川電機、ABB電機、沈陽新松機器人自動化股份有限公司、深圳雷賽智能控制股份有限公司、南京埃斯頓自動化股份有限公司、上海微創(chuàng)醫(yī)療機器人(集團)股份有限公司、杭州海康機器人股份有限公司、浙江人形機器人創(chuàng)新中心有限公司、安徽智哥機器人系統(tǒng)有限公司等多家知名機器人創(chuàng)新機構(gòu)和企業(yè)達成合作,解決方案覆蓋人形機器人、手術(shù)機器人、特種機器人、腿足式仿生機器人、移動機器人等多種應(yīng)用領(lǐng)域。該解決方案可實現(xiàn)電流、電壓、溫度、扭矩、轉(zhuǎn)速五個參數(shù)的實時采集,并具備數(shù)據(jù)處理、圖表繪制、數(shù)據(jù)存儲、測控軟件開源等功能。另外配置常用的被測驅(qū)動端口,便于被測模塊與加載模塊協(xié)同工作,被測電機亦可獨立控制,精度可達0.05%,能夠滿足各種精細調(diào)整和高精度定位的需求。未來,電機技術(shù)將不斷融合人工智能、高端制造、新材料等前沿技術(shù),提升電機測試的智能化水平和制造工藝,實現(xiàn)更精準的動作控制數(shù)據(jù)和更高的能效比,以滿足機器人復(fù)雜動作的測試需求,滿足小型化、集成化、高效節(jié)能的發(fā)展趨勢。