直驅(qū)電機賦能家用機器人, 打造全新智能動力體驗

文:文 / 東莞市本末科技有限公司2024年第二期

  家用機器人的新選擇

  對于機器人等行業(yè)而言,直驅(qū)電機的確意味著一種標準 傳動裝置的技術(shù)進步,這種基于材料學創(chuàng)新變革而誕生的最 終產(chǎn)品,在多方面都有著極大的進步。

  就原理上而言, 直驅(qū)電機是直接將動力從電機傳遞到 機器人的運動部件,相較必然存在機械延遲的齒輪傳動執(zhí)行 器,省去了中間復雜的減速器冗余機構(gòu),不僅安全功能相對 更豐富且精確,而且還可以做到完全靜音,可維護性和可拓 展性也都具備明顯優(yōu)勢,使用壽命、續(xù)航能力都得到了大幅 提升??梢哉f直驅(qū)型精準動力方案,真正為機器人創(chuàng)新帶來 了更多的可能性。

  當前,在市場需求的拉動下,以本末科技為代表的國產(chǎn) 直驅(qū)電機廠商正借勢快速崛起。據(jù)悉,頭部企業(yè)“本末科技” 具備“自研、自產(chǎn)、自銷”的全棧能力,其工廠目前已經(jīng)完成 5條自建產(chǎn)線的搭建,其年產(chǎn)能可達百萬級別。前不久,本末 科技發(fā)布了新品M0603A電機,這款產(chǎn)品已經(jīng)具備更明顯的 靜音、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便、運行穩(wěn)定、小體積、控制高度 集成化等特點,獨特驅(qū)動器控制算法和高精度傳感器幫助客 戶在產(chǎn)品的智能動力體驗上有了顛覆性的提升,目前已經(jīng)成 功應用于追覓最新的智能洗地機產(chǎn)品H30上,其通過雙驅(qū)動 輪助力智能操控的“新體驗”,讓追覓產(chǎn)品成為家用產(chǎn)品市場 又一標桿,得到消費者的一致好評。目前M0603A電機成為 家用機器人、小型AGV驅(qū)動輪玩具驅(qū)動輪、教育開發(fā)車載平 臺等產(chǎn)品的“動力執(zhí)行器”首選。

  此外,在追求高性能和極致體驗的同時,本末科技也做到了極致的性價比。其單臺M0603A電機的價格僅相當于一串 葡萄價格,目前面向越來越多的家用機器人提供動力方案。可 以預見,在全球龐大的市場推動下,本末科技這一全新驅(qū)動結(jié) 構(gòu)持續(xù)研發(fā)落地的先行者未來會有著更多的銷量躍升。

  行業(yè)又一精品力作

  究其原因,對于家用機器人企業(yè)而言,市場核心一直是 提升消費者體驗和購買欲望,加速進入各種應用場景。因此 續(xù)航、防護等級、噪音、需求擴展性、安全等幾個方面都是 核心影響因素,也是評測機構(gòu)和消費者重要的評估依據(jù)。

  毫無疑問,M0603A電機這種開創(chuàng)性的升級產(chǎn)品,在這 些方面都有著顯著優(yōu)勢,有著高效率、高精度、高速度、穩(wěn) 定、低維護成本并且具備強適應性,使家用機器人的全新設 計成為可能。

  例如運行效率和耐用性是消費者關(guān)注的重點,這意味 著家用機器人一次充電可以運行多長時間,能夠用多久。而 M0603A電機成功使家用機器人更加實用且更具成本效益。因 為在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計上,M0603A通過專業(yè)的磁路設計,優(yōu)化電 機的磁場分布, 提高電機的扭矩密度和功率密度、降低電機 的能耗,提高電機的運行效率和性能。另外也可以降低電機 的溫升和噪音, 減少電機的故障率和維修次數(shù),從而延長電 機的使用壽命。

  當然,極簡和緊湊的設計所帶來的另一效果則是防護等級 的提升。M0603A的防護等級達到了IP64,在基礎性能指標上 提供了較大的集成冗余,幫助家用機器人進入更多的場景。

直驅(qū)電機

  可以預見,由于直驅(qū)電機容易磨損或損壞部件較少,未 來隨著時間的推移,配備直驅(qū)電機的家用機器人的維護頻次 將大大降低,從而進一步延長使用壽命并降低了綜合利用成 本,這對于產(chǎn)品持久可靠的性能至關(guān)重要,有助于提升企業(yè) 品牌和產(chǎn)品口碑。

  除此之外,噪音問題也是消費者一直關(guān)注的重點。市場 結(jié)果已經(jīng)證明,家用機器人的安靜操作體驗,對家中居住者 的干擾較小,更容易受消費者青睞。直驅(qū)電機相對于傳統(tǒng)的 “有刷電機+減速器”或者“無刷電機+減速器”的傳動方案會 更加安靜,其靜音效果遠超行業(yè)檢測標準。

  靜電和產(chǎn)品可靠性是愈發(fā)嚴格的檢測下,家用機器人需 要關(guān)注的另一問題。M0603A在ESD指標上達到正負15KV標 準,這遠超正負8kv的家用行業(yè)國標標準。在EMC指標上, M0603A表現(xiàn)同樣非常穩(wěn)定,這意味著其抗電磁干擾能力非 常不俗。

  如何給消費者帶來更深層次的體驗?那勢必需要產(chǎn)品 能夠有服務于機器人更廣泛的功能需求。從電機控制角度而 言,M0603A做到了驅(qū)控一體高度集成化,其內(nèi)置力矩環(huán)、 速度環(huán),這將為機器人企業(yè)提供更精確的控制和反饋機制, 幫助機器人實現(xiàn)快速加速和減速,實現(xiàn)精確的運動控制,助 力機器人企業(yè)整機上層控制更簡單。

  一方面,對于家用未來的產(chǎn)品拓展性而言,這種精度至 關(guān)重要。例如M0603A可以幫助家用機器人在處理精致的物體 或執(zhí)行需要精確定位的任務時更容易,實現(xiàn)路線導航、物體操 縱或角度微調(diào),減少重復運動軌跡,做到更聰明、更智能。

  另一方面,由于M0603A直驅(qū)電機比齒輪電機更緊湊, 從而還可以實現(xiàn)更小、更精簡的機器人設計,滿足更多的功 能開發(fā)要求。另外,通過集成單總線控制,且通信更簡單便 捷,成本更低,能更好助力整機功能聯(lián)動,創(chuàng)造更多應用場 景。

  M0603A為了更加適用手持智能洗地機、掃地機器人等 輪式應用的產(chǎn)品,在連接端加入了防纏繞結(jié)構(gòu)設計,用于阻 隔工作中的毛發(fā)進入內(nèi)部纏繞,可對內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到更好的防 護作用,進一步降低故障率,提高了產(chǎn)品耐用性。

  “一串葡萄價格的背后”

  在這些極致的性能背后,本末卻也將M0603A直驅(qū)電機 打造成為性價比之王,相比同類型直驅(qū)電機,真正做到了用 更低成本實現(xiàn)高階性能。

  在客戶需求、市場調(diào)研到解決方案階段,本末科技核心 零部件部門擁有幾十人的研發(fā)和技術(shù)團隊,根據(jù)客戶項目敏 捷快速響應,組建專門項目組深入客戶場景,對客戶需求進 行市場、產(chǎn)品定義、技術(shù)等進行全方位分析,結(jié)合本末科技 多年在核心直驅(qū)技術(shù)的沉淀和對機器人動力設計的經(jīng)驗,提 供科學和合理化的解決方案。

  在產(chǎn)品的實際測試和驗證階段,本末科技完善了開發(fā)和 測試設備,擁有產(chǎn)品全方面檢測設計方案及測試驗證能力, 其中包括配有9臺不同量程的電機性能的測試系統(tǒng),提供電機 電壓、電流、功率、扭矩、轉(zhuǎn)速、效率的測量功能,還配有 先進的示波器、電子負載、高壓差分探頭等設備,用于硬件 板級電源及信號完整性測試。不僅如此,本末還成立了專業(yè) 的測試驗證中心,招募了工作經(jīng)驗豐富的團隊,幫助客戶真 正做到產(chǎn)品測試通過環(huán)境可靠性、電磁兼容、安全安規(guī)、硬 件白盒、軟件功能、硬件功能、場景等全方面覆蓋檢測,滿 足更多客戶的產(chǎn)品款型定制化開發(fā)需求。

  在產(chǎn)品批量交付階段,規(guī)模化是穩(wěn)定產(chǎn)品良品率,降低 單位公攤成本的基礎。本末科技不僅擁有精簡、完善的工藝 流程,產(chǎn)線半自動化程度高,而且產(chǎn)線可實現(xiàn)快速切換和復 制,這為其批量化交付提供了保障。據(jù)了解,目前本末科技 每條半自動化線產(chǎn)能達到5-10萬臺/月,已經(jīng)完全可以滿足客 戶訂單的批量和緊急交付要求。

  為了進一步降本增效,在本末的生產(chǎn)體系上還加入了非 常多的數(shù)字化組成部分,提升了產(chǎn)線換產(chǎn)和維護的效率。

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