在美國(guó)高速電機(jī)一些尖端的高速電機(jī)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(guó)做這些電機(jī)的話,這些電機(jī)就可以做小20%,但是我們沒(méi)有這個(gè)材料電機(jī)就大20%,這是一個(gè)差距。
武新章:機(jī)器人是制造領(lǐng)域的皇冠,在機(jī)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(jī)器人入門的門檻其實(shí)并不高。即使浙江的一個(gè)小企業(yè)賣幾臺(tái)電機(jī)裝配起來(lái),找?guī)讉(gè)老師弄套軟件都可以做一個(gè)機(jī)器人。但是如果我們不能掌握核心技術(shù),在競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)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(xiàn)在要用機(jī)器人做一只手,這個(gè)時(shí)候就是很尖端前沿科研,因?yàn)槭钟羞@么多關(guān)節(jié),這么多自由度。這個(gè)時(shí)候傳統(tǒng)的四軸機(jī)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(jì)算量就很大,所以云計(jì)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(jī)技術(shù),也包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)。我的主要專長(zhǎng)是電機(jī),過(guò)去兩年我也在做機(jī)器人研究。電機(jī)里面我們說(shuō)機(jī)器人是制造業(yè)皇冠,電機(jī)技術(shù)里面皇冠是什么呢?高速電機(jī)技術(shù),高速電機(jī)技術(shù)是電機(jī)技術(shù)里面最核心的。
電機(jī)的體積跟這個(gè)相關(guān)的,這是一個(gè)常數(shù),這項(xiàng)是速度,這個(gè)跟散熱有關(guān),散熱技術(shù)越好,這項(xiàng)就越大,這一項(xiàng)是磁場(chǎng)的密度。就是說(shuō)如果電機(jī)功率越大,這個(gè)電機(jī)就越大。如果散熱越好,電機(jī)就會(huì)越小,如果我們要用好的材料飽和值比較高的話,電機(jī)就會(huì)做得比較小。
在美國(guó)高速電機(jī)一些尖端的高速電機(jī)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(guó)做這些電機(jī)的話,這些電機(jī)就可以做小20%,但是我們沒(méi)有這個(gè)材料電機(jī)就大20%,這是一個(gè)差距。
這個(gè)公式,這一項(xiàng)是電機(jī)速度,電機(jī)速度越高,這個(gè)電機(jī)就越小。我們?cè)诳礊槭裁匆酶咚匐姍C(jī),電機(jī)速度越高電機(jī)就越小。高速電機(jī)主要是兩方面應(yīng)用:第一是如果機(jī)械負(fù)載是高速負(fù)載,現(xiàn)在沒(méi)有一只高速電機(jī)我怎么去驅(qū)動(dòng)負(fù)載,我這么做,我用一只低速的電機(jī)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(jī)械負(fù)載。但是這個(gè)結(jié)構(gòu)非常大,因?yàn)檫@個(gè)電機(jī)是低速的電機(jī),所以我可以把整個(gè)這一塊全部代替掉,用高速的電機(jī)。所以如果你一有只高速的電機(jī)共軸就沒(méi)有問(wèn)題了。
另外你的負(fù)載如果是低速的負(fù)載,你原來(lái)有一個(gè)電機(jī),你的電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)了低速的負(fù)載,但是你要用非常大的電機(jī)驅(qū)動(dòng)這個(gè)負(fù)載。你要讓它的尺寸降下來(lái),怎么辦?你現(xiàn)在用高速電機(jī)或者相對(duì)高速電機(jī)然后配一個(gè)減速器驅(qū)動(dòng)這個(gè)負(fù)載。機(jī)器人里面就是在這樣用。
高速電機(jī)有一個(gè)很重要的觀念,就是轉(zhuǎn)幅外面的速度,這個(gè)速度必須比聲速度要小,我們?cè)谠O(shè)計(jì)高速電機(jī)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(xiàn)在接到了美國(guó)宇航局項(xiàng)目,要設(shè)計(jì)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(jī)需要2千瓦20萬(wàn)轉(zhuǎn)完成這個(gè)任務(wù)。這部分電機(jī),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(jī)完成這個(gè)任務(wù)。這是高速電機(jī)設(shè)計(jì),是2千瓦,20萬(wàn)轉(zhuǎn)。
我們還設(shè)計(jì)過(guò)一只2千瓦,10萬(wàn)電機(jī)。為什么要這么高的電機(jī),它真的有用嗎?有用的。我們現(xiàn)在在做掃地機(jī)器人,掃地機(jī)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?yàn)樵诩依锩孀撸?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(jī)器人很多廠家在賣,但是核心技術(shù)并沒(méi)有解決。