用於航太技術的驅動系統

為新的太空時代做好準備。

maxon 驅動系統是火星研究工作中最常一同飛行的執行器。它們負責驅動幾個人類有史以來打造得最複雜的機器人系統。 

太空應用的最佳服務。

為了協助航太領域的客戶,maxon 在 2020 年成立了一個航太專業小組。maxon SpaceLab 為太空應用提供最優異的服務。航太目錄中介紹了一系列高度可靠的解決方案,專門提供給要求嚴格的太空應用使用。其中重點在於承接太空傳統的產品。

maxon 透過 SpaceLab 為我們的航太領域客戶提供資源協助。
 

SpaceLab 隸屬於研發團隊,並且專注於具有以下特性和背景的專案:

商用「新型航太」應用

科學研究任務

極端環境條件(低溫和超高溫、真空、輻射、高機械衝擊和振動)

根據可用設計加大或縮小尺寸

所需應用具有例如高品質要求、技術複雜度高、小量(單件、微量或小量生產)和需要全面性的測試。

太空應用。

maxon 執行器在全球各地受到許多由航太機構資助的任務採用,並用於商用衛星、探測車、科學太空飛行器和國際太空站中。maxon 航太目錄裡的執行器可以依需求進行調整,以便符合客戶具體任務的要求;客戶包括美國太空總署(NASA)、歐洲太空總署(ESA)、日本開發機構(JAXA)和商業和新興航太市場中的許多私人企業。maxon 能夠為科學頂尖單次太空任務或高端商業太空應用提供小量產品,也能夠為新型太空衛星星系提供大批量。
 
採用 maxon 執行器的應用範例:

伸展和旋轉機構

動量飛輪

萬向頭懸吊系統的驅動模組

泵浦和閥門控制

觸發機構和安全機構

太空機器人

探測車驅動模組和轉向系統

運載火箭機構

以及更多應用

專為高標準太空任務開發。

除了值得信賴的標準元件之外,SpaceLab 的產品組合也包括基於特殊客戶規格的解決方案。這些受到密集開發的應用是在 maxon 內部的明確程序流程之下設計、測試並製造。我們的太空專家團隊協助客戶在考量到技術、成本和時間的情況下,界定出合適的專案規模。他們從規格制定階段到投入生產全程陪伴,是太空產業中最值得信賴的產品支援。

特殊設計範例:

完全針對客戶需求設計的執行器

關節執行器

特殊介面(例如含嵌件的法蘭)

根據可用設計加大或縮小尺寸

擴大動量飛輪轉子慣量範圍

重量優化(例如分段式減速機)

牽一髮而動全身。

無論是示範性火星任務還是商業太空船,所有太空應用都高度講求每個組件的可靠性。由於 maxon 系統必須驅動對任務有關鍵性影響的組件,因此絕對無法容忍發生任何失靈狀況。為此,我們也提供電動備援馬達,以確保整個任務能夠順利進行。視任務對備援措施的要求而定,maxon SpaceLab 提供多種不同的解決方案。

 

敬業熱忱的太空專家。

我們擁有超過 25 年的豐富經驗,而且在太空任務領域有亮眼的成功記錄。maxon SpaceLab 工程師團隊從這些寶貴經驗中開發出一系列標準組件,並對其在材料、加工和測試方法方面進行調整。

這些產品以 maxon 在工業領域中廣泛深厚經驗為基礎,能夠滿足太空應用的嚴格要求。在初期,我們可以提供價格較低的工業版產品作為原型機和功能樣品。透過這種方式,客戶將能夠明顯節省開發時間,並實現符合經濟效益的大量生產,進而降低商用火箭或衛星發射的成本。

驅動模組

我們的太空應用產品推薦。

無刷馬達 (EC)

EC 20 flat / EC 32 flat / EC 45 flat / EC-4pole 22 / EC-4pole 30 / EC 13 / EC 40 L

自動化生產的 maxon 盤式馬達是狹窄作業空間的最佳選擇。設計作為內轉子和外轉子,轉速最高可達 20,000 rpm。可選擇搭配霍爾感應器、無感應器或無框等版本。 
EC-4pole 驅動模組採用特殊線圈技術和 4 極磁鋼,擁有超過單位體積和重量功率值。這些馬達的頓轉轉矩非常低,具備極高的效率和絕佳的動態調節性能。

尤其在使用預裝式滾珠軸承時,可以將無刷 EC 馬達壽命極長的優點發揮至最大。這些馬達能夠提供良好的轉矩特性和高功率,且轉速範圍極廣。 

  • 特別採用的黏膠由於與太空環境相容性,可以減少用量;連接件完全採用不鏽鋼並以雷射焊接製成。
  • 針對衝擊、振動、抗輻射進行調整,在極端溫度的真空環境下運行時漏氣率低。

有刷馬達 (DC)

DCX 10 / DCX 14 / DCX 22 / DCX 32 / DCX 35

maxon DCX 馬達具有無與倫比的高轉矩密度,且運行極為平穩。運行時只需連接電池。如此不僅僅節省成本,也減少了馬達控制電子系統的質量/體積。擁有堅固的結構以及無鐵心轉子,是適合幾乎所有應用的靈活驅動模組。可搭配適用於真空環境的石墨電刷或貴重金屬電刷和其他更多選配元件。

  • 特別採用的黏膠由於與太空環境相容性,可以減少用量;連接件完全採用不鏽鋼並以雷射焊接製成。
  • 針對衝擊、振動、抗輻射進行調整,在極端溫度的真空環境下運行時漏氣率低。

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減速機

GP 10 / GPX UP14 / GPX 22 UP / GPX 32 UP / GPX 42 UP 

精密正齒輪減速機和行星式減速機完全針對我們的馬達設計和調校,並且直接由 maxon 開發而成。 


GPX 減速機的結構非常精簡,卻可傳輸非常高的功率。模組化結構和按比分級為客製化方案奠定基礎。行星式減速機和太陽齒輪的太空用機型在每一個減速級都有球籠模組,以確實保證故障安全。 

  • 無黏膠、完全採用不鏽鋼製成。
  • 雷射焊接和冷成型連接。
  • 針對衝擊和振動進行調整,在極端溫度的真空環境下運行時漏氣率低。

感應器

ENC 13 / MR 型號 M

堅固耐用的感應器精度極高,且可處理高解析度信號。由於是分別為各種馬達專門設計,因此直接由 maxon 安裝。

  • 脈衝數:雙脈衝(8 Quad-CPT)/ 32 脈衝(128 Quad-CPT)。
  • 備援雙道感應器——太空適用版本,開發自 MER 火星探測車任務(「精神號」(Spirit)和「機會號」(Opportunity)火星探測車)。
  • 完全電氣備援(一個電路板上設有兩個電氣隔離電路)抗振動抗衝擊外殼。

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煞車器

AB 22 / AB 32

maxon 為航太專案提供被動式頓轉轉矩煞車器和主動式機電式煞車器。這些煞車器可以作為模組安裝在不同的驅動組合中,並在馬達已關閉時防止外部負載引起的轉動.停電時,煞車器也可以發揮緊急停止機構的功效。 

  • 22 mm / 32 mm 主動式永磁煞車。
  • 針對高振動和衝擊負荷進行改良。

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文件

文件包。

我們提供文件包,旨在為尚未對額外品管或文件記錄指定專案規格的客戶提供預設文件包。我們的文件包範圍不僅僅侷限於 maxon 工業驅動系統框架,並且符合專為太空應用設計的硬體標準。 

範圍包括:

委託一名專案負責人監管製程和客戶服務

建立直到組件層面的製造流程圖,以便於追蹤製造情形

介面繪圖 (ICD)

執行器結構空間 STEP 檔

含電氣參數、熱參數和性能參數與質量等詳細規格的規格表

材料清單 (DML) 和過程清單 (DPL)

符合性證書 (CoC)

首件檢驗報告 (FAI) 符合 VDA 2.5 或 EN 9102 標準

驗收試驗報告 (ATP)

在 ISO 8 級無塵室內進行執行器的最終裝配

聯絡方式

索取文件包。

若需要更多相關資訊、詳細範圍和價格,請您與我們聯絡。 

測試

極端條件。

要踏上太空旅程的精密驅動模組必須證明與太空環境條件相容。maxon SpaceLab 的產品符合產業期望,並且在內部實驗室就以下方面接受了測試。 

可擴展溫度範圍

-70°C~+125°C 環境溫度。

壓力

高真空大氣。

振動

雜訊和正弦振盪。

衝擊

所有三個正交軸方向。

重力

在每個方位和每個重力場上以 0~9.8 ms-2 運行。

真空

在真空以及非常規溫度下運轉和存放。

輻射

根據 ESCC 規範 22900 的離子劑量 (TID)。

應用報告

成功故事

無論是美國太空總署(NASA)的研究任務、通訊衛星或是私人航太企業的商業專案計畫,許多太空任務中都採用了 maxon 的產品。
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Ingenuity drive.tech 1500X1000maxon Story

機智號創造歷史

太空迷們都感到非常興奮:美國太空總署 (NASA) 的「機智號」(Ingenuity)直升機成功完成了在火星上的第一次試飛。這是在太空無人駕駛任務歷史上,首次控制動力設備在另一個星球上飛行——當然,負責驅動任務的 DC 馬達也是關鍵角色,歷經持續不斷的修正才成功克服挑戰。
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Kibo_completed_ (1)maxon Story

地表上方 400 公里

國際太空站(ISS)是一項科技工程壯舉。 在世界最高的研究室裡,maxon motor 的驅動系統也不缺席,它們被用在例如實驗機器人上。
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Perseverance Cameramaxon Story

尋找火星上的生命跡象

火星曾經有液態水和大氣層——那麼是否也曾經有生命存在?為了回答這個根本問題,美國太空總署發送了「毅力號」(Perseverance)探測車,一個精密複雜無比的機器人。
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航太目錄

火星鑽探和取樣任務驅動技術開發。

為了協助航太領域的客戶,maxon 在 2020 年成立了一個航太專業小組。maxon SpaceLab 為太空應用提供最優異的服務。航太目錄中介紹了一系列高度可靠的解決方案,專門提供給要求嚴格的太空應用使用。其中重點在於承接太空傳統的產品。 

焦點

尋找太空生物。

美國太空總署(NASA)已發布了太陽系中的下一個探索目標——土衛六。為了進一步找尋生命的化學成分,「蜻蜓號」(Dragonfly)將多次出任務,到冰凍的土星衛星上採集樣本。「蜻蜓號」將在 2026 年起飛,預計於 2034 年抵達土衛六。 

白皮書

火星 2020:從 COTS 到探測車驅動模組。

英文版白皮書「火星 2020 maxon 商業馬達開發——從商業現貨到飛行認證馬達、減速機和掣動煞車器:克服疑難雜症與所學教訓」(Mars 2020 maxon Commercial Motor Development from Commercial-Off-the-Shelf to Flight-Qualified Motors, Gearboxes, and Detent Brakes: Overcoming Issues and Lessons Learned)作為美國太空總署(NASA)第 45 屆航空航太機制論壇會的一部分,與噴射推進實驗室(JPL)合作編著出版,其中總結了火星探測車「毅力號」(Perseverance)的驅動模組開發成果。 

該白皮書作為美國太空總署第 45 屆航空航太機制論壇會的一部分以英語出版。 

常見問題

  • 太空適用的驅動組件與工業標準組件有何差異?

    針對太空應用加以調整的驅動元件設計已應用在太空計畫中,也因此已通過了太空環境的考驗。所有航太目錄產品都必須接受一系列太空級環境合格測試。在結構方面,航太目錄產品會依據一般航太規格獲得調整,並且會進一步加強加固。

  • maxon 的工業用驅動模組也適用於航太應用嗎?

    我們不會採用航太標準對我們的工業用驅動模組進行測試,而且調整程度也有一定限制。我們的建議是,只將工業用標準產品用於地面上的原型製作。這些工業馬達的電氣參數與航太適用的驅動系統相似。請注意,我們並不額外為用於太空中的工業用驅動模組提供特別支援。

  • maxon 是否也為新的太空應用提供必要的文件?

    是的。所有來自 maxon SpaceLab 的產品都可獲得額外的文件包。

  • maxon 是否有合格的航太控制器?

    還沒有。但是 maxon SpaceLab 目前與提供這項產品的合作夥伴合作。歡迎您與我們聯絡,我們將提供更多相關資訊。

聯絡方式

您還有任何疑問嗎?

我們的 SpaceLab 工程師團隊很樂意為您服務。