El motor de flujo axial tipo «sándwich»: la revolución de potencia en las articulaciones de los robots humanoides

En el proceso de mejora de las prestaciones de los robots humanoides, el motor de flujo axial se está convirtiendo en la dirección tecnológica central de la propulsión de las articulaciones; sus características estructurales singulares concuerdan en gran medida con los requisitos de aplicación de los robots, impulsando al sector a pasar de la realización de funciones a la superación de prestaciones.

Propulsión de articulaciones de robots Robot Joint Drive
Propulsión de articulaciones de robots Robot Joint Drive

A diferencia de la estructura de tambor del motor de flujo radial tradicional, el motor de flujo axial presenta la forma típica de un sándwich: en las capas superior e inferior, los rotores con imanes; en el centro, el estátor con las bobinas; y el campo magnético lo atraviesa perpendicularmente en dirección axial. Gracias a que la fuerza magnética actúa en el borde, más alejado del eje, el par de salida a igual volumen supera con creces al del motor tradicional, con un principio similar al efecto de palanca de una llave larga.

Diferencias estructurales de los circuitos magnéticos de los motores Structural Differences of Motor Magnetic Paths
Diferencias estructurales de los circuitos magnéticos de los motores Structural Differences of Motor Magnetic Paths

En el plano técnico, las ventajas del motor de flujo axial son claras: la densidad de potencia puede alcanzar cuatro veces la del motor tradicional, la densidad de par mejora un 122 % y el peso se reduce un 26 %; la estructura plana se adapta a escenarios de articulación con espacio limitado y mejora la flexibilidad del conjunto; el consumo de materiales como cobre y hierro se reduce en torno a un 50 %, la eficiencia operativa supera el 96 % y el ahorro energético en cada tramo de potencia es del 15 % al 25 %.

Parámetros de prestaciones del motor Motor Performance Parameters
Parámetros de prestaciones del motor Motor Performance Parameters

En el extremo de aplicación ya se han configurado escenarios claros de implantación: las articulaciones de las extremidades inferiores son el terreno principal y pueden satisfacer las necesidades de control dinámico con gran par y alta carga; el motor de flujo axial para PCB, gracias a su miniaturización extrema, se adapta a actuadores de precisión como la mano diestra; una vez que la tecnología madure, se espera que se extienda progresivamente a las articulaciones de todo el cuerpo. En el plano industrial, a medida que la producción en serie de robots humanoides impulse la demanda, los efectos de la producción a escala se harán visibles progresivamente y la coordinación de la cadena de suministro seguirá profundizándose. Jiuju posee una tecnología madura en operaciones clave de fabricación como la magnetización integral y el ensamblaje de precisión de motores de flujo axial, pudiendo apoyar la implantación del proceso desde la validación en I+D hasta la producción en serie a gran escala de este tipo de motores y contribuir a la evolución tecnológica del sector.

El motor y el control electrónico ya no se desarrollan cada uno por su lado, y muchos clientes emparejan sistemáticamente motores multipolares de alta frecuencia con inversores de carburo de silicio. La competencia en propulsión eléctrica está pasando del rendimiento en un punto concreto a la coordinación global de motor y control electrónico.

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