Neue Ära der Roboterleistung 丨Boston Atlas-Roboter wird offiziell von hydraulischem auf elektrischen Antrieb umgestellt

Kürzlich gab Boston Dynamics offiziell bekannt, dass Atlas, der von ihm entwickelte zweibeinige humanoide Roboter mit hydraulischem Antrieb, in den Ruhestand geht. Doch innerhalb von weniger als 24 Stunden nach dieser Ankündigung wurde der vollelektrische Atlas-Roboter von Boston Dynamics offiziell vorgestellt. Als Pionier und technologischer Vorreiter in der globalen Robotikbranche hat dieser Schritt von Boston Dynamics in der Branche viel Aufmerksamkeit erregt.

Das Ausscheiden des hydraulisch angetriebenen Atlas-Roboters könnte darauf zurückzuführen sein, dass sein hydraulischer Antrieb nicht mit den Anforderungen der schnell aufkommenden KI-Welle mithalten konnte: Hydraulische Antriebe sind explosiver, aber starr und kostspielig, während elektromotorische Antriebe nicht nur billiger sind, sondern in den letzten Jahren auch eine insgesamt höhere Leistungs- und Drehmomentdichte aufweisen. Heute verwenden viele der neuen Generation humanoider Roboter Motorantriebe. Die Branche ist allgemein der Meinung, dass Boston Dynamics nicht nur aus Kostengründen von "flüssig" auf "elektrisch" umgestiegen ist, sondern auch seine Ambitionen in den allgemeinen Szenarien unterstreicht, große Fortschritte zu machen.

Vor- und Nachteile von hydraulischen und elektrischen Antrieben

1、Hydraulischer Antrieb

Hydraulische Systeme erzeugen Hochdruckflüssigkeiten mittels einer Flüssigkeitskompressionspumpe, die hydraulische Energie in mechanische Energie umwandelt, die wiederum die Arbeitsstruktur antreibt. Diese Art von System hat die folgenden wesentlichen Vorteile gegenüber anderen Antriebsmethoden, insbesondere gegenüber motorbetriebenen Systemen:

Hohe Drehmomentdichte: Das Hydrauliksystem ist in der Lage, ein hohes Drehmoment für Schwerlastanwendungen zu liefern.

Hohe Drehmomentleistung: Erzeugt eine enorme Kraft in einer kompakten Größe, um die Anforderungen des Hochlastbetriebs zu erfüllen.

Allerdings sind auch die Nachteile der Hydraulik bei Roboteranwendungen offensichtlich:

Ineffiziente Energienutzung: Die Gesamtenergieeffizienz des Hydrauliksystems ist gering.

Systemkomplexität und hohe Wartungskosten: Die Anzahl der Teile, die Häufung der Ausfälle führt dazu, dass die Zuverlässigkeit des Systems schwer zu gewährleisten ist und eine häufige Wartung erfordert.

Begrenztes Ansprechverhalten: Das kombinierte Ansprechverhalten ist aufgrund des komplexen mechanischen Pumpen-Ventil- und Servomotor-Systems langsam.

Hohe Produktionskosten: Hochintegrierte hydraulische Antriebe sind in der Herstellung und Wartung extrem teuer.

Komplexität der Wartung: Hydraulische Systeme sind komplex, erfordern ein spezialisiertes Team für die Wartung und sind anfällig für Probleme wie Ölleckagen.

2、Motorantrieb

Das motorisierte Antriebssystem treibt die Last direkt über einen Elektromotor an, ohne dass eine hydraulische Übertragung erforderlich ist. Seine wichtigsten Vorteile sind:

Leise und reaktionsschnell: Motorsysteme sind oft leiser und reaktionsschneller.

Präzisionssteuerung: Ideal für fein kontrollierte Bewegungen, die mit hoher Präzision und Beweglichkeit ausgeführt werden.

Energieeinsparung: Motorantriebe sind energieeffizienter und senken die Betriebskosten und die Umweltbelastung.

Flexibilität: Motorantriebssysteme sind so konzipiert, dass sie für eine schnelle Prototypenerstellung und Bereitstellung flexibel sind.

Obwohl motorische Antriebe traditionell eine geringere Drehmoment- und Leistungsdichte aufweisen als hydraulische Antriebe, hat sich die Motorentechnik in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt, wobei insbesondere bei direkten und quasi-direkten Antrieben ein Durchbruch erzielt wurde. Diese Innovationen deuten darauf hin, dass die Nachteile von Elektromotoren im neuen technologischen Rahmen allmählich kompensiert oder sogar übertroffen werden.

Strategische Neuausrichtung von Boston Dynamics

Boston Dynamics hat die Kommerzialisierung in den letzten Jahren ausdrücklich angestrebt. Komplexe Hydraulikroboter sind zwar leistungsfähig, aber kostspielig und schwierig zu vermarkten und zu vermarkten. Im Gegensatz dazu wurden motorbetriebene Lösungen bereits bei mehreren Roboterprodukten erfolgreich eingesetzt und haben sich bewährt. Aus technischer Sicht bringt der Verzicht von Boston Dynamics auf hydraulische Antriebe und die vollständige Umarmung von Motorantrieben dieses Mal neue Themen und neue Hoffnung für die Branche.

Entwicklung von Motorantrieben

Als Kernkomponente von Robotergelenken zur Erzielung von Bewegungen stand das Motorantriebssystem schon immer im Mittelpunkt der Forschung im Bereich der Roboterhardware. Seine Entwicklung durchlief einen evolutionären Prozess vom starren Antrieb mit großer Untersetzung über den flexiblen Serienantrieb bis hin zum Quasi-Direktantrieb (QDD), einer in der Roboterindustrie weit verbreiteten Technologie, die auf einer geschlossenen Kraftregelung beruht, damit die Roboter externe Interaktionskräfte wahrnehmen können. Die Kombination von Motoren mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment und Getrieben mit niedriger Untersetzung in einer Quasi-Direktantriebslösung bietet eine hohe Bandbreite der Kraftregelung und Stoßfestigkeit bei gleichzeitig hoher Genauigkeit und Effizienz und kombiniert die Vorteile von Direktantriebsmotoren und herkömmlichen Motoren (mit Getrieben).

Das große Potenzial des Antriebsmarktes

Die Entscheidung von Boston Dynamics, von Hydraulik auf Motorantriebe, den Branchenführer, umzusteigen, spiegelt nicht nur seine strategische Ausrichtung wider, sondern zeigt auch das enorme Potenzial des Motorantriebsmarktes. Die Flexibilität, Zuverlässigkeit und Effizienz von Motorantrieben machen sie zur Zukunft der Robotik. Es wird erwartet, dass alle humanoiden Roboter und andere Arten von Robotern nach und nach motorbetriebene Systeme übernehmen werden, um den sich schnell ändernden Marktanforderungen und dem Tempo des technologischen Fortschritts gerecht zu werden.

CubeMars-Motoren: Treibstoff für die Zukunft der Robotik

CubeMars hat sich der Bereitstellung von Hochleistungsmotorlösungen für Roboter und Automatisierungsgeräte verschrieben. Unsere Motoren werden in einer Vielzahl von Robotern, einschließlich humanoiden Robotern und Roboterhunden, eingesetzt und sind für ihre Effizienz, Zuverlässigkeit und Präzision bekannt.CubeMars-Motoren werden unter Verwendung fortschrittlicher Konstruktions- und Fertigungstechnologien entwickelt und hergestellt, um sich unter hohen Lasten, hohen Geschwindigkeiten und hohen Präzisionsbedingungen auszuzeichnen und die strengen Anforderungen einer Vielzahl von Anwendungsszenarien zu erfüllen.

In dem sich schnell entwickelnden Bereich der Robotik wird CubeMars weiterhin die Innovation der Motorentechnologie fördern und qualitativ hochwertige Motorlösungen für die Entwicklung der Branche anbieten. Wir sind davon überzeugt, dass die Robotikindustrie mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Motorantriebstechnologie in eine glänzende Zukunft blicken wird.