Легкие гуманоидные роботы начинаются с прецизионной передачи

Здравствуйте, меня зовут Аллен Ли, я основатель HONPINE.

В этой статье я хотел бы обсудить развитие и инновации в области ключевых компонентов гуманоидных роботов, уделив особое внимание тенденции к облегчённым гуманоидным роботам, основным технологиям передачи, облегчённым роботизированным шарнирам и комплектам для разработки.

От «движения» к долгосрочной стабильной работе: более высокие требования к роботизированным шарнирам

По мере стремительного развития воплощённого интеллекта и гуманоидных роботов роботы выходят за рамки базовой мобильности, становясь легче, эффективнее, гибче и надёжнее.

На мой взгляд, вес, энергопотребление, скорость отклика и способность к непрерывной работе становятся всё более важными факторами для практического применения роботов. В конечном итоге эти требования отражаются в каждом отдельном шарнире.

Для гуманоидных роботов шарнир должен обеспечивать достаточные выходные характеристики, одновременно соблюдая баланс между весом, габаритами, жёсткостью, точностью и сроком службы в ограниченном конструктивном пространстве. По мере перехода роботов к меньшему общему весу, более высокой плотности крутящего момента и более естественным движениям к основным компонентам передачи внутри каждого шарнира также предъявляются всё более строгие требования.

Облегчённая конструкция начинается с основной передачи

Взаимосвязь между редуктором и общими характеристиками шарнира можно рассмотреть по пяти параметрам: вес, размер, жёсткость, точность и срок службы.

Снижение веса редуктора позволяет напрямую уменьшить массу и инерцию движения роботизированной руки. Наружный диаметр, осевая длина и размеры полого вала влияют на общий конструктивный габарит шарнира. Жёсткость передачи, точность, выбор материалов, конструкция профиля зубьев и стабильность производства дополнительно влияют на устойчивость движения и долгосрочную надёжность.

Эти факторы являются отправной точкой для непрерывного развития HONPINE в направлении облегчённых шарниров гуманоидных роботов.

На протяжении многих лет HONPINE продолжает инвестировать в разработку гармонических редукторов, уделяя внимание конструкции профиля зубьев, материалам и производственным процессам, гибким колёсам, подшипникам и конструктивной интеграции. Мы также сформировали комплексные возможности, охватывающие самостоятельное проектирование, прецизионное производство, контроль и серийный выпуск.

Сегодня более 70% производственных процессов в нашем цехе автоматизированы. За исключением горячей ковки гибких колёс, остальные основные процессы выполняются собственными силами. Благодаря прецизионной обработке с контролем температуры, обработке критически важных профилей зубьев и процессам контроля мы поддерживаем стабильные характеристики продукции на протяжении всего производства.

От редукторов к роботизированным шарнирам: применение ключевых технологий

Опираясь на накопленный опыт в области прецизионных передач, HONPINE расширила применение своих технологий на разработку роботизированных шарниров.

Интегрируя датчик крутящего момента в гармонический редуктор, мы можем решать вопросы конструктивной интеграции, жёсткости, деформационных помех, прокладки сигнальных линий и температурного дрейфа в ограниченном монтажном пространстве. Это создаёт основу для более компактных конструкций шарниров со встроенным измерением крутящего момента.

Одновременно HONPINE интегрирует собственные гармонические редукторы с бескаркасными моментными двигателями, двойными энкодерами, системами привода и коммуникационными интерфейсами для разработки серии облегчённых гармонических роботизированных шарниров.

Текущий ассортимент продукции сформирован в продуктовую матрицу от TCHL-11M до TCHL-32H, охватывающую различные требования к шарнирам от запястья до бедра. Также доступны различные конфигурации монтажа и коммуникационные опции, включая EtherCAT и CAN FD, для поддержки различных архитектур роботов.

Одна ключевая технология, несколько уровней разработки

По мере быстрого развития отрасли гуманоидных роботов заказчики применяют всё более разнообразные подходы к разработке ключевых компонентов.

Некоторые компании обладают комплексными собственными возможностями по разработке шарниров и преимущественно нуждаются в надёжном высокопроизводительном основном редукторе. Другие предпочитают высокоинтегрированные шарнирные модули, чтобы сократить цикл разработки робота в целом. Существуют также команды, находящиеся на стадии прототипирования, разработки роботизированной руки или валидации алгоритмов, которым требуется более полная и открытая среда разработки.

Для удовлетворения этих различных требований HONPINE создаёт три формы продукции на базе одной и той же технологии прецизионной передачи: облегчённые редукторы, облегчённые роботизированные шарниры и комплекты для разработки.

Редуктор обеспечивает ключевые возможности передачи. Облегчённый шарнир представляет собой более интегрированное системное решение. Комплект для разработки дополнительно поддерживает заказчиков в испытаниях, наладке, проверке движения и вторичной разработке.

Это также отражает подход HONPINE к разработке компонентов для гуманоидных роботов. Мы вышли на рынок ключевых компонентов не просто начав с интеграции шарниров. Вместо этого мы начали с технологий прецизионной передачи и расширяемся в сторону прикладных решений в соответствии с различными потребностями робототехнических компаний в разработке.

Углубление прецизионных передач для робототехники и поддержка отраслевых инноваций

От оборудования промышленной автоматизации до коллаборативных роботов, а теперь и до ключевых робототехнических компонентов, таких как гармонические редукторы, HONPINE продолжает развивать свои технические возможности в области движения роботов и прецизионных передач.

По мере вступления отрасли гуманоидных роботов в новый этап развития HONPINE продолжит уделять особое внимание прецизионным передачам как ключевой технологии, одновременно инвестируя в самостоятельную разработку редукторов, прецизионное производство, интеграцию шарниров и поддержку разработки.

Наша цель — предоставлять робототехническим компаниям различные уровни поддержки: от основных компонентов передачи до интегрированных шарниров и валидации применения.

Используя прецизионные передачи в качестве основы, HONPINE поддерживает инновации следующего поколения в робототехнике.