Дизайн суставов гуманоидного робота нового поколения: HONPINE HPJM с гармоническим приводом, полым валом и интегрированным модулем энкодера

С 8 по 11 мая 2026 года в Международном конгрессно-выставочном центре Чжэнчжоу Чжунъюань (зона аэропорта) торжественно прошла 22-я Чжэнчжоуская выставка промышленного оборудования (ZIF). В качестве одного из ключевых экспонентов зала робототехники, HONPINE представила свою новейшуюсерию интегрированных шарнирных модулей HPJM.

Конструктивные особенности интегрированного шарнирного модуля HONPINE HPJM

Новейший шарнирный модуль для гуманоидных роботов, представленный HONPINE, демонстрирует концепцию высокоинтегрированной конструктивной разработки. Основная идея интегрированного шарнирного модуля заключается в глубокой интеграции шести ключевых компонентов в один компактный блок, включая:

• Привод

• Бескорпусный моментный двигатель

• Редуктор

• Тормоз

• Энкодер

• Датчики

На основе этой архитектуры HONPINE далее разработала стратегию модульной платформы. Предлагая более 50 различных спецификаций шарнирных модулей, платформа обеспечивает гибкую разработку робототехнических систем с разными уровнями производительности и структурами затрат, значительно снижая барьеры разработки гуманоидных роботов.

С точки зрения технологии редукторов представленные шарнирные модули делятся на два основных технических направления:

Решение с гармоническим приводом (серия PRO)

В серии PRO используется самостоятельно разработанный сверхтонкий гармонический редуктор со следующими характеристиками:

Компактная конструкция

Высокая удельная мощность

Оптимизированная конструкция для высокоточных операций верхней части тела и требований к нагрузке в гуманоидных роботах

Благодаря оптимизации гибкой передачи и инновациям в материалах система решает типичные проблемы традиционных гармонических редукторов, включая:

Большие габариты

Избыточное тепловыделение

Ограниченный срок службы

Теплоотвод и конструкция прокладки кабелей через полый вал

Шарнирный модуль оснащен высокоэффективной системой теплоотвода для предотвращения снижения производительности, вызванного перегревом.

В то же время серия HPJM использует конструкцию прокладки кабелей через полый вал с коэффициентом полости более 11%.

Продукт нового поколения обеспечивает большой полый канал 31.5 mm при компактном внешнем диаметре 120 mm, что значительно упрощает прокладку кабелей и эффективно снижает их износ. Эта конструкция полностью соответствует строгим требованиям гуманоидных роботов к удобству разводки и эксплуатационной надежности.

Технология энкодеров и тормозов

Самостоятельно разработанное HONPINE решение с 24-bit двойным энкодером в сочетании с функцией памяти многооборотного абсолютного энкодера при потере питания позволяет роботу точно сохранять информацию о положении шарниров даже после отключения и повторного включения питания, устраняя необходимость повторной калибровки нулевой точки.

Эта функция особенно важна для высокоточных робототехнических применений.

Конструкция тормоза с постоянным магнитом и магнитной цепью с явнополюсной структурой объединяет двигатель и тормоз в единую конструкцию, экономя осевое монтажное пространство и одновременно увеличивая тормозной момент, что дополнительно повышает безопасность и надежность шарнира.

Параметры производительности интегрированного шарнирного модуля HONPINE HPJM

Пиковая плотность крутящего момента

Шарнирный модуль нового поколения достигает пиковой плотности крутящего момента:

192 Nm/kg

Этот параметр напрямую определяет взрывную силу и динамические характеристики робота, служа основой для таких сложных движений, как:

• Бег

• Прыжки

• Динамическое равновесие

• Диаметр полого канала

В компактной конструкции с внешним диаметром 120 mm модуль интегрирует большой полый канал 31.5 mm, значительно улучшая удобство прокладки кабелей и гибкость системной интеграции.

Оптимизация веса и объема

По сравнению с традиционными решениями:

Вес снижен более чем на одну треть

Общее энергопотребление значительно снижено

Объем оптимизирован до предела при том же выходном крутящем моменте

Это обеспечивает значительно большую гибкость при проектировании конструкции всего робота.

Точность энкодера

Модуль оснащен самостоятельно разработанным 24-bit двойным энкодером со следующими характеристиками:

• Память многооборотного абсолютного положения

• Высокая точность позиционирования

• Отличная плавность движения

Он полностью способен справляться со следующими задачами:

• Точные операции

• Плавное управление движением

• Сложные движения робота

Сценарии применения интегрированного шарнирного модуля HONPINE HPJM

Благодаря самостоятельно разработанным легким шарнирным модулям продукция HONPINE уже используется на нескольких платформах гуманоидных роботов.

Например, один гуманоидный робот, оснащенный шарнирными модулями HONPINE, имеет следующие характеристики:

• Рост: 1.7 meters

• Общее количество степеней свободы: 44

• Общий вес: только 48 kg

• Грузоподъемность одной руки: 5 kg

Это демонстрирует исключительно высокое соотношение полезной нагрузки к собственному весу.

Применение в промышленной автоматизации

В промышленной автоматизации шарнирные модули серии PRO получили широкое применение в системах легких коллаборативных роботов, удовлетворяя таким требованиям, как:

• Высокая точность повторяемости

• Высокая гибкость

• Быстрое развертывание

Свяжитесь с HONPINE, чтобы получить дополнительную информацию и техническую документацию о шарнирных модулях роботов HPJM.