1. Sundurliðun og verðmætadreifing manngerðra vélmenna
1. Taka í sundur mannslíka vélmenni
Á fyrsta Tesla AI deginum í ágúst 2021 gaf Tesla út hugmyndateikningu af fyrsta manngerða vélmenninu sínu „Optimus“. Humanoid vélmennið er 5 fet og 8 tommur á hæð, vegur 125 pund og hefur 45 pund burðargetu og dauðafæri upp á 150 pund, sem verður stjórnað með snjöllum reikniritum svipuðum þeim sem notuð eru í rafknúnum farartækjum. Frumgerð verður hleypt af stokkunum í febrúar 2022 og ný kynslóð af næstum fullkomnu manngerða vélmenni verður kynnt á AI degi 30. september 2022. Það verður afhjúpað á World Artificial Intelligence Conference í júlí 2023.
Nýjasta kynslóð Optimus sem Tesla hefur gefið út hefur 28 samskeyti (14 snúningsstýringar + 14 línulegir hreyflar) í vélræna hluta líkamans, og 2 handlagnir hendur hafa samtals 12 liðamót (6 hreyfla * 2). Handlagnar hendur Tesla vélmennisins eru hannaðar til að líkja eftir mannshöndum og hafa aðlögunarhæfni. Handbyggingin hefur fimm fingur og marga liðamót. Þumalfingur notar tvöfalda mótora til að knýja fram beygju og hliðarsveiflu og hinir fjórir fingurnir eru með einn mótor hver. Hann hefur samtals 6 hreyfla, 11 frelsisgráður, 20 punda hleðslu, hæfileika til að laga sig að griphorninu, hæfni til að nota verkfæri og hæfileika til að ná nákvæmum tökum á litlum hlutum. 28 stýritækin á Tesla humanoid vélmenninu eru dreift á axlir (6), olnboga (2), úlnliði (6), bol (2), mjaðmir (6), hné (2 stk), ökkla (4 stk).
Snúningslausn Tesla Optimus: rammalaus mótor + harmónískur minnkandi + togskynjari + stöðuskynjari + legur (hyrnd snertikúlulegur + krosslaga sívalur kefli) + kóðari. Tesla sýndi samtímis vöruúrvali sínu með stýrisbúnaði, sem inniheldur þrjá snúningsminnkara með mismunandi togi, í sömu röð, 20Nm/110Nm/180Nm. Allur líkaminn: 6 á axlir, 2 á úlnliði, 4 á mjöðmum og 2 á bol.
Línuleg samskeyti Tesla Optimus: rammalaus mótor + plánetuvalsskrúfa + togskynjari + stöðuskynjari + legur. Tesla sýndi samtímis vöruúrvali sínu með stýrisbúnaði, sem inniheldur þrjá línulega stýrivéla með mismunandi togi, með togi upp á 500N/3900N/8000N. Dreifing líkamans: 2 olnbogar, 4 úlnliðir, 2 mjaðmir, 2 hné og 4 ökklar.
2. Gildisdreifing á helstu hlutum manngerðra vélmenna
Með vísan til Tesla Optimus er verðmæti manneskju vélmennisins aðallega dreift í FSD kerfinu, gervigreindarflögu, stýribúnaði og beinagrind af handleggjum: FSD/AI flís: Kjarna samkeppnishæfni Tesla, verðmæti eins vélar er um 50,{ {1}} Yuan, og kostnaðurinn nemur um það bil 26,5%; Snúningshreyfill: samsetningarvörur verða afhentar af þriðju aðilum, þar með talið harmónískar minnkar (eða nýir harmonic-eins lækkarar), rammalausir togmótorar, snúningsskynjarar, umritarar, legur og aðrir helstu hlutir, kostnaðurinn nemur um 23%; línuleg stýrisbúnaður: samsetningarvaran verður útveguð af þriðja aðila, þar á meðal plánetuvalsskrúfu, rammalausan togmótor, togskynjara, umrita, lega og aðra helstu hluta, kostnaðurinn nemur um 28%; fimur hönd: þar á meðal kjarnalaus mótor, plánetukassi, skynjari, kúluskrúfa osfrv., sem er um það bil 7% af kostnaði; beinagrind útlima: vélrænir burðarhlutar, sem eru um það bil 13% af kostnaði. Meðal ósamsettra hluta sem þriðju aðilar útvega eru rammalausir togmótorar (14,84%), plánetuvalsskrúfur (14,84%), harmónískir minnkarar (7,42%), togskynjarar (7,42%), kóðarar (4,45%), kjarnalausir mótorar ( 3,82%) eru stærra hlutfall. 2. Greining á helstu tenglum manngerðra vélmenna
1. Reducer: Tæknilegar hindranir eru miklar, innlend staðgengi hraðar
Vélmenni er aðallega skipt í tvo flokka: RV minnkunartæki og harmonic reducers. Harmóníski minnkurinn hefur kosti stórs eins þrepa flutningshlutfalls, lítillar stærðar, lítillar massa og mikillar hreyfinákvæmni. Það getur virkað venjulega í lokuðu rými og miðlungs geislunaraðstæður og hentar betur fyrir létthleðslu nákvæmni hraðaminnkun sviðum, svo sem mannkyns vélmenni osfrv. Samanborið við harmóníska afstýringartæki hafa RV-minnkarar kostir stórs flutningshlutfallssviðs, tiltölulega stöðugrar nákvæmni, mikillar þreytustyrks osfrv., Ásamt meiri stífni og togflutningsgetu. Þeir eru aðallega hentugir fyrir þunga hluti eins og vélmenni og vélastöðvar. .
Erfiðleikarnir við harmóníska afstýringartæki liggja aðallega í tannhönnun, efni, vinnslubúnaði, tækni og samkvæmni. Tæknilegir örðugleikar eru sérstaklega: Tannlögunarhönnun: Þar sem flutningsreglan í harmonic afrennsli er samsvörun milli tveggja gíra og sveigjanleiki er stöðugt að aflagast, hefur hæð, breidd, lögun og önnur hönnun gíranna meiri áhrif á afköst við hraðaminnkun. Áhrif. Efni: Sveigjanleiki afmyndast stöðugt og sendir frá sér tog, sem veldur miklum áskorunum fyrir samkvæmni, álag, nákvæmni og þreytulíf efnisins. Erfitt er að uppfylla kröfur um venjulegar málmar og málmblöndur. Vinnslubúnaður: Flexspline er mjög þunn, með þykkt um 100 μm. Kröfur til vinnslu og skurðar eru miklar. Það þarf að flytja inn hánákvæmar CNC kvörn og gírhelluvélar og japönsk hánákvæmni vélar hafa takmarkanir á mínu landi. Vinnslutækni: Vinnsla og klipping á sveigjanlegum spólum er mjög krefjandi og sum ferli treysta enn á reynslusöfnun starfsmanna. Samræmi: Í stórum fjöldaframleiðslu er mjög erfitt að draga úr gallaða hlutfallinu og viðhalda samkvæmni vörunnar. Samanborið við harmóníska afstýringartæki, hafa RV-minnkarar flóknari uppbyggingu og hafa strangari kröfur um vinnslu nákvæmni og tækni. Tæknilegir erfiðleikar eru sérstaklega: Vinnslunákvæmni: Uppbyggingin er flókin. Við raunverulegar vinnuaðstæður þarf að staðsetja hjólhýsabúnaðinn endurtekið og nákvæmlega, sem jafngildir stöðugri ræsingu og hemlun til að viðhalda nákvæmni án dempunar. Ef nákvæmni er lítil mun það valda sliti á vörunni. Vinnslutækni: Náið samstarf ýmissa ferla, þar á meðal hitameðhöndlun tannyfirborðs, vinnslunákvæmni, samhverfa hluta, flokkunartækni og samsetningarnákvæmni. Lokasamsetningarvikmörk þessara ferla munu valda sliti og endingu vörunnar. Samræmi: Sem nákvæmnisíhlutir er ekki erfitt fyrir eina vöru að ná háum afköstum, en það er mikil áskorun fyrir fjöldaframleiddar vörur í stórum stíl að uppfylla staðlaða frammistöðu.
Gert er ráð fyrir að innflutningseinokun afdráttartækja verði rofin og staðgöngu innanlands sé í gangi. Alheimsmarkaðurinn fyrir vélmenni er mjög einbeittur, þar sem japanskir framleiðendur taka mestan hluta markaðshlutdeildarinnar. Árið 2021 tók Nabtesco 53% af markaðshlutdeild Kína fyrir húsbíla og Hamon Naco 35,5% af markaðshlutdeild Kína fyrir harmónískan minnkandi. Hins vegar hefur Kína nú litið á bylting í lykilkjarnatækni vélmenna sem mikilvægt verkefni og innlendir framleiðendur hafa sigrast á sumum vandamálum í lykilkjarnahlutum eins og afstýringum, stýringar og servókerfum. Útflutningsmagn hjólhýsabúnaðar Kína hefur sýnt almenna hækkun, en innflutningsmagn hefur almennt sýnt lækkun. Þróun staðsetningar á húsbílavæðingum hefur komið fram. Á undanförnum árum hafa innlendir framleiðendur harmoniku smám saman farið inn í aðfangakeðju niðurstreymis viðskiptavina og markaðshlutdeild kínverskra vörumerkja hefur aukist ár frá ári. Einingaverð á innfluttum nákvæmnislækkunum, eins og vörum Hamonoko-fyrirtækisins í Japan, er venjulega á milli 3,000 og 4,000 júana. Einingaverð innlendra nákvæmnislækna er 30% til 50% af verði, sem hefur verðhagræði.
2. Blýskrúfa: Tæknilegar hindranir eru mjög háar og það er mikið pláss fyrir innlenda staðgöngu.
Skrúfan er tilvalin vara til að breyta snúningshreyfingu í línulega hreyfingu, eða breyta línulegri hreyfingu í snúningshreyfingu. Algengar skrúfavörur eru renniskrúfur, kúluskrúfur, plánetuskrúfur osfrv. Kúluskrúfa er almennt notaður flutningsþáttur í nákvæmni iðnaðarvéla. Aðalbygging þess inniheldur þrjá hluta: kúluskrúfu, kúluhnetu og kúlu. Kjarnaflutningsreglan er að breyta snúningshreyfingu í línulega hreyfingu og umbreyta rennandi núningi í veltandi núning. Þegar skrúfan snýst miðað við hnetuna, ýtir snúningsyfirborð skrúfunnar á hnetuna til að hreyfast ás í gegnum hringlaga velting kúlanna og snýr snúningnum í línulega hreyfingu; rúllun kúlanna veldur því að núningur sem rennur á milli skrúfunnar og hnetunnar breytist í rennandi núning á milli kúlanna, skrúfunnar og hnetunnar. Veltandi núningur á milli þeirra snýr að renna í rúllu, sem bætir gírskilvirkni til muna. Planetary roller skrúfur eru af mikilli nákvæmni grein af nýju kynslóð snittari skrúfa, með sterka alhliða frammistöðu og víðtæka notkunarmöguleika. Plánetuvalsskrúfan myndar línusnertivalsnúning í gegnum netvalsar, sem eykur snertiflöturinn og álagsyfirborðið til muna meðan á skrúfuflutningsferlinu stendur. Í samanburði við fyrri kúluskrúfur sem notaðar voru fyrir nákvæmni sendingu tapast flutningsskilvirkni ekki verulega. Á sama tíma hefur það einkennin háhraða, mikið álag, mikla stífleika, mikið blýsvið, minni stærð, minni hávaði og auðveldara viðhald og sundurliðun. Það hefur verið notað á alþjóðlegum sviðum með mikilli nákvæmni eins og geimferðum, vopnum og búnaði og kjarnorku. Það hefur einnig miklar umsóknarþarfir í borgaralegum atburðarásum eins og verkfærum, ABS kerfum fyrir bíla og jarðolíuiðnað.
Kúluskrúfa: Kúluskrúfan var fundin upp árið 1874. Á þriðja áratugnum beitti General Motors í Bandaríkjunum fyrst kúluskrúfuíhlutum í stýrisbúnað bifreiða. Á fjórða áratugnum voru kúluskrúfapör fyrst notuð á CNC vélar. , og hefur orðið tilvalinn fóðurþáttur fyrir CNC vélar; með þróun véla og sjálfvirknibúnaðar hefur verið stuðlað að rannsóknum og framleiðslu á kúluskrúfapörum. Á fimmta áratugnum fóru margir framleiðendur kúluskrúfa að birtast í iðnaðarþróuðum löndum, svo sem breska ROTAX , Japan NSK, o.fl. Þróun kúluskrúfapöra fyrir CNC vélar í okkar landi hófst á fimmta áratugnum. Árið 1964 hannaði og þróaði landið mitt fyrsta settið af kúluskrúfapörum á eigin spýtur. Síðan landið setti af stað tengd verkefni árið 2009 hafa innlend fyrirtæki eins og Hanjiang Machine Tool og Shandong Bote Seiko og fleiri náð mörgum frábærum árangri, en sem stendur hefur landið mitt enn pláss fyrir umbætur í afkastamiklum vörum samanborið við háþróuð fyrirtæki heimsins . Á innlendum markaði er miðjan til hágæða kúluskrúfamarkaðurinn aðallega upptekinn af þýskum og japönskum fyrirtækjum, svo sem THK, alþjóðleg fyrirtæki eins og NSK og Rexroth geta hernema 90% af markaðshlutdeild á hámarksmarkaði , en kínversk fyrirtæki á meginlandi eru aðallega virk á meðalmarkaðsmarkaði og eru um það bil 30% af markaðshlutdeild. Aðalástæðan er sú að fyrirtæki landsins okkar eru lítil í umfangi, byrjuðu seint og geta ekki náð mikilli nákvæmni í vörugæðum.
Plánetuvalsskrúfa: Árið 1942 sótti sænski Carl Bruno Strandgren fyrst um einkaleyfi fyrir hringrásarrúlluskrúfu. Árið 1954 sótti hann um einkaleyfi fyrir staðlaða og öfuga plánetuvalsskrúfu. Árið 1986 fann William J. Roantree upp mismunadrifsrúlluskrúfuna og Oliver Saari fann síðan upp leguhringinn plánetuvalsskrúfu. Árið 1970 byrjaði svissneska Rollvis Company að þróa plánetuvalsskrúfur. Sænska SKF þróaði einnig plánetuskrúfur. Moog í Bandaríkjunum, Ortlieb í Þýskalandi og Power Jacks í Bretlandi eru öll með sínar þroskaðar plánetukúluskrúfur. Vörur; Exlar frá Bandaríkjunum og Rexroth í Þýskalandi nota báðir plánetuvalsskrúfur í rafeindavirkjanum sínum. Árið 2022 munu japönsk og evrópsk rúlluskrúfufyrirtæki vera með allt að 90% af kínverska markaðnum. Samkvæmt gögnum frá Guanyan Report Network eru fjórir fremstu framleiðendurnir á markaði fyrir plánetukúluskrúfur í landinu árið 2022 Rollvis (Sviss), GSA (Sviss), Ewellix (Svíþjóð) og Rexroth (Þýskaland), með markaðshlutdeild upp á 27% , 26%, 13%, 12%. Vegna þess að kínversk fyrirtæki byrjuðu seint í þessum iðnaði er samkeppnisstyrkur þeirra langt á eftir fyrirtækjum í erlendum iðnaðarþróuðum löndum.