在美國高速電機一些尖端的高速電機我們常常會(huì )用一種材料,這個(gè)材料是鐵箍的合金,歐洲也仿制出來(lái)了。如果要是在美國做這些電機的話(huà),這些電機就可以做小20%,但是我們沒(méi)有這個(gè)材料電機就大20%,這是一個(gè)差距。
武新章:機器人是制造領(lǐng)域的皇冠,在機器人領(lǐng)域里面核心技術(shù)是關(guān)鍵,什么技術(shù)是核心技術(shù)?控制技術(shù)肯定是核心技術(shù),我們知道機器人入門(mén)的門(mén)檻其實(shí)并不高。即使浙江的一個(gè)小企業(yè)賣(mài)幾臺電機裝配起來(lái),找幾個(gè)老師弄套軟件都可以做一個(gè)機器人。但是如果我們不能掌握核心技術(shù),在競爭當中我們就沒(méi)有辦法取勝,
核心技術(shù)一個(gè)就是控制技術(shù),比如說(shuō)我們現在要用機器人做一只手,這個(gè)時(shí)候就是很尖端前沿科研,因為手有這么多關(guān)節,這么多自由度。這個(gè)時(shí)候傳統的四軸機器人才四五個(gè)自由度,這個(gè)時(shí)候要控制非常精密就很不容易。所以尖端控制技術(shù),你有這么多自由度,計算量就很大,所以云計算所有一切都非常關(guān)鍵。
第二,核心的零部件技術(shù),核心零部件技術(shù)就是電機技術(shù),也包括電機驅動(dòng)。我的主要專(zhuān)長(cháng)是電機,過(guò)去兩年我也在做機器人研究。電機里面我們說(shuō)機器人是制造業(yè)皇冠,電機技術(shù)里面皇冠是什么呢?高速電機技術(shù),高速電機技術(shù)是電機技術(shù)里面最核心的。
電機的體積跟這個(gè)相關(guān)的,這是一個(gè)常數,這項是速度,這個(gè)跟散熱有關(guān),散熱技術(shù)越好,這項就越大,這一項是磁場(chǎng)的密度。就是說(shuō)如果電機功率越大,這個(gè)電機就越大。如果散熱越好,電機就會(huì )越小,如果我們要用好的材料飽和值比較高的話(huà),電機就會(huì )做得比較小。
在美國高速電機一些尖端的高速電機我們常常會(huì )用一種材料,這個(gè)材料是鐵箍的合金,歐洲也仿制出來(lái)了。如果要是在美國做這些電機的話(huà),這些電機就可以做小20%,但是我們沒(méi)有這個(gè)材料電機就大20%,這是一個(gè)差距。
這個(gè)公式,這一項是電機速度,電機速度越高,這個(gè)電機就越小。我們在看為什么要用高速電機,電機速度越高電機就越小。高速電機主要是兩方面應用:第一是如果機械負載是高速負載,現在沒(méi)有一只高速電機我怎么去驅動(dòng)負載,我這么做,我用一只低速的電機然后用齒輪箱,這個(gè)齒輪箱是增速的,把速度增上去,然后進(jìn)行機械負載。但是這個(gè)結構非常大,因為這個(gè)電機是低速的電機,所以我可以把整個(gè)這一塊全部代替掉,用高速的電機。所以如果你一有只高速的電機共軸就沒(méi)有問(wèn)題了。
另外你的負載如果是低速的負載,你原來(lái)有一個(gè)電機,你的電機直接驅動(dòng)了低速的負載,但是你要用非常大的電機驅動(dòng)這個(gè)負載。你要讓它的尺寸降下來(lái),怎么辦?你現在用高速電機或者相對高速電機然后配一個(gè)減速器驅動(dòng)這個(gè)負載。機器人里面就是在這樣用。
高速電機有一個(gè)很重要的觀(guān)念,就是轉幅外面的速度,這個(gè)速度必須比聲速度要小,我們在設計高速電機的時(shí)候,要讓它小于250米每秒。
這是我的課題組做的工作,我們現在接到了美國宇航局項目,要設計一個(gè)高速的冰箱,這個(gè)冰箱是給氫氣制冷的。這個(gè)電機需要2千瓦20萬(wàn)轉完成這個(gè)任務(wù)。這部分電機,整個(gè)是完全共軸在一起的,這個(gè)時(shí)候時(shí)間一個(gè)高速電機完成這個(gè)任務(wù)。這是高速電機設計,是2千瓦,20萬(wàn)轉。
我們還設計過(guò)一只2千瓦,10萬(wàn)電機。為什么要這么高的電機,它真的有用嗎?有用的。我們現在在做掃地機器人,掃地機器人有兩個(gè)難點(diǎn),第一個(gè)掃不干凈,第二它控制不好,因為在家里面走,經(jīng)常有些走不到,或者碰到障礙物不知道該怎么處理,雖然很多掃地機器人很多廠(chǎng)家在賣(mài),但是核心技術(shù)并沒(méi)有解決。