Nauka
Bakteria przewodzi prąd niczym drut. Może pomóc oczyścić planetę
14 maja 2025
Śruby planetarne. Bez nich robot to prawie złom
Szerokie zastosowanie robotów humanoidalnych przestaje być jedynie wizją rodem z filmów science fiction. Coraz częściej pojawiają się one w halach produkcyjnych i magazynach, gdzie współpracują z ludźmi na równych zasadach. Napędzane sztuczną inteligencją, potrafią rozpoznawać otoczenie, reagować na polecenia i poruszać się coraz bardziej naturalnie. Jednak nawet najbardziej zaawansowane oprogramowanie nie wystarczy, jeśli maszyna nie dysponuje odpowiednio zaprojektowanym „ciałem”.
Potrzeba nie tylko oprogramowania, ale i solidnej konstrukcji, czyli szkieletu pełnego silników, przekładni, łożysk… i śrub. Szczególnie wykorzystanie śrub planetarnych jest kluczowe dla produkcji robotów humanoidalnych.
„Z biegiem czasu śruby planetarne powinny stanowić większość śrub stosowanych w humanoidach” – pisali w lutym 2025 roku analitycy banku inwestycyjnego Morgan Stanley.
Polecamy: Roboty sprzątające AI i ChatGPT. Sztuczna inteligencja na co dzień
Najnowocześniejsza technika: śruby planetarne
Zastosowanie robotów humanoidalnych wymaga rozwiązań, które sprostają intensywnej pracy i dużym obciążeniom. Tu właśnie wkraczają wspomniane śruby planetarne – nowocześniejsza wersja klasycznych śrub kulowych. Dzięki swojej konstrukcji są bardziej wytrzymałe, precyzyjne i żywotne, co czyni je idealnym wyborem dla maszyn poruszających się w sposób zbliżony do ludzkiego. To dlatego coraz częściej zastępują starsze technologie, wyznaczając nowy standard w robotyce.
Przykładem może być Optimus, humanoid firmy Tesla, który wykorzystuje cztery śruby planetarne zamontowane w łydkach. Podobne rozwiązania stosują też takie firmy jak Figure AI, Agility, 1X, a także większość chińskich producentów robotów humanoidalnych.
„Siłowniki to klejnot w koronie głównych ruchomych części robotów. Przekształcają ruch obrotowy w ruch liniowy, co jest kluczową funkcją w robotyce, a szczególnie w przypadku robotów humanoidalnych. Są one bardzo dokładne, ponieważ uzyskujemy dobrą precyzję konwersji z kąta na przebytą odległość liniową. Tradycyjnie napęd liniowy nie radzi sobie dobrze z dużym obciążeniem, natomiast napęd obrotowy już tak” – tłumaczy Jonathan Aitken, ekspert w dziedzinie robotyki na Uniwersytecie w Sheffield, w rozmowie z portalem Fast Company.
To właśnie dzięki nim robot może poruszać się płynnie i wykonywać zarówno precyzyjne gesty, jak i cięższą pracę fizyczną. W skrócie: bez takich komponentów nie ma mowy o humanoidalnych maszynach zdolnych do samodzielnego funkcjonowania w ludzkim środowisku i szerokiego zastosowania robotów humanoidalnych.
Śruby planetarne i walka o rynek. Cena precyzji
Nowoczesna technologia ma swoją cenę, a w przypadku śrub planetarnych jest ona szczególnie wysoka. Według danych J.P. Morgan, jedna taka śruba kosztuje od 1350 do 2700 dolarów. A przeciętny robot humanoidalny potrzebuje ich nawet 40 lub więcej. To oznacza, że same śruby mogą stanowić nawet jedną trzecią kosztów budowy maszyny.
„Większość kosztów związanych z humanoidami będzie dotyczyła siłowników” – potwierdza Scott Walter, doradca techniczny w firmie Visual Components i jeden z czołowych światowych ekspertów w dziedzinie projektowania robotów.
Zastosowanie robotów humanoidalnych wymaga precyzyjnych i wytrzymałych komponentów, a jedną z alternatyw są siłowniki obrotowe, które potrafią odtwarzać ludzkie ruchy. Choć ich wykorzystanie we wszystkich połączeniach wydaje się logiczne – jak zauważa Scott Walter, ich oś może pełnić także funkcję przegubu – to wciąż barierą pozostają koszty. Produkcja takich elementów jest obecnie droższa, co ogranicza ich szersze wdrożenie.
Chińska ofensywa technologiczna
Tam, gdzie Zachód widzi trudności, Chiny dostrzegają okazję. Państwo Środka od lat inwestuje w rozwój przemysłu komponentów precyzyjnych. Dzięki wcześniejszemu rozwojowi branży dronów kraj ten dysponuje już bazą producentów siłowników, którzy dziś są gotowi zająć się produkcją śrub planetarnych na dużą skalę.
W październiku 2024 roku firma Shanghai Beite Technology ogłosiła budowę nowego zakładu. Wcześniej specjalizowała się w częściach samochodowych. Nowa inwestycja, warta 260 milionów dolarów, będzie przeznaczona do produkcji planetarnych śrub walcowych.
Zachodnie firmy muszą teraz nadrabiać zaległości. Problemem nie jest tylko brak gotowych fabryk. Kłopot stanowi także niedostatek wyspecjalizowanych dostawców. To oni mogliby zapewnić wysoką jakość tych elementów na masową skalę. Dodatkowym wyzwaniem są napięcia handlowe między USA a Chinami, które mogą jeszcze bardziej utrudnić dostęp do kluczowych komponentów. Na razie brakuje nawet spójnej strategii dotyczącej tego, jak miałby wyglądać niezależny, zachodni łańcuch dostaw.
Szukasz treści, które naprawdę dają do myślenia? Sięgnij po kwartalnik Holistic News!
Zastosowanie robotów humanoidalnych i przyszłość robotyki
Choć dla laika to zaledwie metalowy detal, w świecie robotyki śruba planetarna urasta do rangi symbolu nadchodzącej rewolucji. Od niej zależy, czy roboty będą mogły poruszać się bezpiecznie, sprawnie i efektywnie.
Zastosowania robotów humanoidalnych nieustannie się rozszerza, a wraz z nim rośnie zapotrzebowanie na kluczowe komponenty, takie jak śruby planetarne. Eksperci są zgodni – popyt na nie będzie rósł w błyskawicznym tempie. Jak podaje Jack Li, kierownik ds. badań i rozwoju w firmie Nanjing Process Equipment, wartość rynku śrub robotycznych jest bardzo wysoka. Już dziś sięga 1,8 miliarda dolarów. W ciągu najbliższych pięciu lat wartość rynku ma wzrosnąć o ponad 30 procent rocznie. To doskonały przykład na szerokie zastosowanie robotów humanoidalnych.
Rewolucja humanoidalna dopiero się zaczyna, ale już teraz wiadomo, że bez tych niepozornych, precyzyjnych śrub nie ruszy nawet o milimetr.
Polecamy: Sztuczna inteligencja zyskała „ciało”
