Il processo di industrializzazione dei robot umanoidi sta accelerando, con le viti a sfere che sono un componente centrale. Una vite a sfera consiste in genere in una vite, un dado e un dispositivo di inversione. Il principio di funzionamento della vite a sfera prevede la conversione del movimento rotante della vite nel movimento lineare del dado, guidando così un movimento di spostamento preciso.
Il dispositivo di inversione serve principalmente a cambiare direzione durante il processo di movimento. Nei robot umanoidi, un motore di solito guida la vite a sfera per ruotare, mentre il dado della vite a sfera è collegato ai componenti che richiedono un movimento lineare, spingendo così questi componenti per muoversi lungo traiettorie e distanze precise
Le viti a sfera a rulli planetarie nelle articolazioni e le viti a sfera in miniatura in mani age sono due importanti tipi di componenti a vite nei robot umanoidi. Giocano ruoli nella trasmissione precisa, trasmette e amplificano la forza e forniscono feedback e controllo della posizione.
1) Molte azioni dei robot umanoidi richiedono una vite a sfera di precisione estremamente elevata, come l'estensione del braccio e la presa delle dita. In azioni che richiedono una maggiore forza, le viti a sfera a rulli planetarie possono amplificare la potenza della forza dal motore attraverso il design razionale per soddisfare le richieste di potenza alle articolazioni dei robot umanoidi.
2) Le viti a sfera in miniatura possono controllare con precisione l'apertura e la chiusura delle dita, consentendo la presa di oggetti di diverse forme e dimensioni. Se combinati con i sensori, le viti possono fornire informazioni precise di feedback della posizione al sistema di controllo dei robot umanoidi, consentendo regolazioni precise e migliorando la stabilità e l'affidabilità del movimento.
1) Viti a sfera a rulli planetari ai giunti
Con la promozione continua di robot umanoidi, le viti a sfera a rulli planetarie vengono applicate in modo più ampio. Da quando Tesla ha rilasciato il robot umanoide Optimus, il capitale industriale nazionale e internazionale ha accelerato la sua espansione nel campo del robot umanoide. Ad esempio, a livello internazionale, Samsung ha investito 59 miliardi di KRW nei produttori di robot locali e Google ha lanciato Robocat, un robot capace di auto-miglioramento.
A livello nazionale, aziende come Xiaomi, Fourier, Unitree, Zhiyuan e Kepler hanno successivamente lanciato i loro prodotti robot umanoidi. Come uno dei componenti del nucleo dei robot umanoidi, le viti a sfera sono utilizzate principalmente nelle parti del giunto lineari per convertire il movimento rotante del motore in movimento lineare. In particolare, le viti a sfera a rulli planetari presentano vantaggi come elevata capacità di carico, dimensioni ridotte, risposta rapida, basso rumore e alta precisione, rendendole altamente adatte per il movimento del robot umanoide.
La produzione di volume di robot umanoidi dovrebbe portare uno spazio incrementale di dieci miliardi al mercato delle viti a sfere. Basato sui parametri di Tesla Optimus, un robot umanoide ha 14 attuatori lineari. Facciamo le seguenti ipotesi:
1) Si stima che tutte le parti articolari di un robot umanoide richiederanno viti a sfera a rulli planetari, per un totale di 14, potenzialmente aumentando a 16 in seguito.
2) Si stima che le vendite a lungo termine di robot umanoidi possano raggiungere 1 milione di unità.
3) Supponendo che il prezzo unitario delle viti a sfera a rulli planetari diminuisca a 1000 yuan a lungo termine mentre il processo di localizzazione accelera. Nel complesso, la produzione di volume di robot umanoidi porterà un incremento di dieci miliardi al mercato delle viti.