Как выбрать подходящий привод шарнира робота для специализированных робототехнических применений?

Почему выбор шарнирного соединения для робота становится сложной инженерной задачей?

Развитие робототехники выходит за рамки стандартизированных промышленных роботизированных манипуляторов. Гуманоидные роботы, коллаборативные роботы, мобильные манипуляторы, хирургические роботы, инспекционные роботы, роботизированные манипуляторы специального назначения и интеллектуальное автоматизированное оборудование предъявляют все более разнообразные требования к системам суставов роботов .

Для обычного промышленного робота инженеры могут выбрать относительно стандартизированную комбинацию сервомотора, прецизионного редуктора, энкодера и привода. Однако такой подход становится гораздо сложнее при разработке новой или узкоспециализированной роботизированной платформы.

Компактное роботизированное запястье может потребовать чрезвычайно малого веса и небольших габаритов для установки. Роботизированная нога гуманоида может нуждаться в высокой плотности крутящего момента, высокой жесткости, быстрой динамической реакции и надежной обратной связи по положению. Робот для совместной работы может потребовать измерения крутящего момента и обнаружения столкновений. Хирургический робот может отдавать приоритет точности, плавному движению, компактным размерам и низкой погрешности передачи.

Эти требования не всегда можно удовлетворить простым выбором более мощного двигателя или редуктора с более высоким передаточным отношением.

Настоящая инженерная задача состоит в том, чтобы определить, какой тип архитектуры шарниров робота может обеспечить оптимальное сочетание крутящего момента, скорости, точности, жесткости, веса, обратной связи, безопасности и интеграции для всей роботизированной системы.

В этом случае интегрированный привод шарнира робота может предложить практическое решение.

Вместо того чтобы рассматривать двигатель, редуктор, энкодер, привод, тормоз и датчик крутящего момента как совершенно отдельные компоненты, интегрированный модуль шарнира объединяет ключевые функции в скоординированный блок, который может быть спроектирован с учетом требований робота.

Начните с проблемы робота, а не со спецификации исполнительного механизма.

Одна из самых распространенных ошибок при выборе шарниров для роботов — это начинать с определения технических характеристик изделия.

Инженеры могут начать с вопроса:

Какой крутящий момент обеспечивает этот исполнительный механизм?

Однако одного лишь крутящего момента недостаточно для определения пригодности исполнительного механизма.

Более разумный подход — начать с определения реальной проблемы, которую робот должен решить.

Что представляет собой полезная нагрузка?

Какова длина звена робота?

Какова максимальная скорость вращения сустава?

Как часто происходит ускорение и замедление движения в суставе?

Какова требуемая точность позиционирования?

Сколько места доступно для установки?

Какой дополнительный вес может добавить этот шарнир к роботу?

Необходимо ли, чтобы сустав поддерживал датчики внешней силы?

Требуется ли роботу абсолютный энкодер?

Использует ли контроллер EtherCAT, CANopen или CAN-FD?

Требуется ли для вертикальной оси удерживающий тормоз?

Требуется ли роботу внутренняя прокладка кабелей?

Будет ли исполнительный механизм работать в условиях низких температур, запыленности или других сложных погодных условиях?

Эти вопросы описывают реальную инженерную проблему.

Только после понимания этих требований следует выбрать соответствующий гармонический привод, конфигурацию двигателя, архитектуру энкодера, интерфейс связи и механическую конструкцию.

Проблема 1 — Шарнир робота слишком тяжелый

Для многоосевых роботов вес суставов создает проблему, которая становится все более серьезной по мере увеличения числа осей.

Более тяжелый привод не просто увеличивает общий вес робота. Он также может увеличить нагрузку на предыдущий шарнир.

Например, дополнительная нагрузка на запястье может увеличить крутящий момент, необходимый для локтя. Увеличение крутящего момента в локтевом суставе, в свою очередь, может увеличить нагрузку на плечевой сустав.

Это создает каскадный эффект по всей конструкции робота.

Для человекоподобных роботов и легких роботизированных манипуляторов эта проблема еще более серьезна, поскольку каждый дополнительный килограмм может повлиять на динамические характеристики, энергопотребление, грузоподъемность и реакцию системы управления.

Решение: Увеличить плотность крутящего момента на уровне сустава.

Высокомоментный привод шарнира робота может помочь инженерам достичь требуемого крутящего момента без излишнего увеличения размеров и веса шарнира.

Это одна из причин, по которой гармоническая передача широко рассматривается для использования в шарнирах компактных роботов.

Благодаря сочетанию высокопрочного бескаркасного двигателя с компактным редуктором крутящего момента, привод способен создавать значительный выходной крутящий момент при относительно небольших габаритах установки.

В тех случаях, когда важен каждый грамм, интегрированная архитектура шарнира также может уменьшить количество дополнительных механических компонентов, монтажных конструкций, муфт и внешних компонентов передачи, необходимых вокруг привода.

Компания HONPINE предлагает различные платформы для шарнирных соединений в зависимости от требуемого баланса между крутящим моментом, размером, весом и производительностью.

Для создания сверхкомпактных роботизированных суставов платформа TCHL ориентирована на минимизацию размеров и веса суставов при сохранении значительной производительности.

Для более высокопроизводительных приложений, требующих более широкого диапазона крутящего момента и большей гибкости настройки, HPJM-PRO предлагает еще одну конфигурацию.

Для самых разных задач, от создания легких до высоконагруженных роботизированных суставов, HAG предлагает масштабируемую платформу.

Цель состоит не в том, чтобы рекомендовать самый большой исполнительный механизм.

Задача состоит в том, чтобы найти самый маленький и легкий шарнир, способный надежно удовлетворять фактическим требованиям робота к нагрузке и динамическим характеристикам.

Проблема 2 — Роботу требуется высокий крутящий момент, но пространство для установки ограничено.

Одной из распространенных проблем при разработке роботизированных манипуляторов специального назначения является нехватка свободного пространства.

У конструктора-механика может быть достаточно места для звена робота, но очень ограниченный диаметр или осевая длина для шарнира.

Увеличение габаритов двигателя может решить проблему крутящего момента, но создаст другую проблему механической интеграции.

Установка внешнего редуктора может увеличить общую длину.

Добавление внешнего энкодера может еще больше усложнить структуру.

Внешние кабели могут создавать помехи для соседних соединений.

Решение: Использовать интегрированную гармоническую архитектуру соединений.

Компактный актуатор с гармоническим приводом позволяет объединить двигатель, редуктор, энкодер и приводную электронику в единое решение на уровне шарнира.

Это позволяет конструктору рассматривать соединение как функциональный модуль, а не проектировать каждый компонент независимо.

Конструкция с полым валом может обеспечить еще одно важное преимущество.

Вместо прокладки кабелей и пневматических линий вокруг соединения, внутреннее пространство можно использовать для прокладки кабелей.

Это может быть особенно полезно для многоосевых роботизированных манипуляторов, человекоподобных роботов, хирургических роботов и компактных манипуляционных систем.

Цель состоит не просто в том, чтобы уменьшить размеры привода.

Цель состоит в том, чтобы уменьшить занимаемое пространство и механическую сложность, необходимые для создания полного шарнира робота.

Проблема 3 — Требуется высокая точность позиционирования, но ошибки передачи игнорировать нельзя.

Во многих роботизированных приложениях требуется нечто большее, чем просто перемещение из точки А в точку Б.

Для точной сборки, дозирования, шлифовки, сварки, работы с полупроводниками, оптического оборудования и медицинской робототехники может потребоваться точное отслеживание траектории и повторяемое позиционирование.

В таких приложениях характеристики передачи приобретают важное значение.

Люфт, деформация при кручении, разрешение энкодера, жесткость конструкции и реакция системы управления — все эти факторы могут влиять на конечное положение концевого эффектора робота.

Решение: Сочетание высокоточной гармонической передачи с высокоточной обратной связью.

Высокоточный редукторный двигатель с гармоническими колебаниями может обеспечить высокое передаточное число и малый люфт в компактной конструкции.

Однако сам редуктор — это лишь часть решения.

Архитектура обратной связи также имеет значение.

Для высокоточных шарниров роботов абсолютный энкодер может передавать информацию о положении непосредственно в систему управления.

В более сложных условиях эксплуатации энкодеры со стороны двигателя и выходного вала могут быть объединены для получения дополнительной информации о поведении трансмиссии и фактическом выходном сигнале шарнира.

Это позволяет создать более совершенную архитектуру управления с обратной связью.

Поэтому для приложений, требующих высокой повторяемости, целью должно быть изучение всей цепи передачи и обратной связи, а не рассмотрение люфта редуктора или разрешения энкодера по отдельности.

Задача 4 — Роботу необходимо взаимодействовать с окружающей средой.

Одного лишь позиционного управления недостаточно для каждого робота.

Рассмотрим пример робота, полирующего поверхность.

Робот должен поддерживать определенную силу контакта, двигаясь по заданной траектории.

Рассмотрим, например, коллаборативного робота.

Робот должен распознавать неожиданные внешние воздействия и соответствующим образом реагировать.

Рассмотрим человекоподобного робота.

Его суставы могут динамически реагировать на контакт с землей, предметами или людьми.

В этих приложениях роботу требуется больше информации, чем просто положение и скорость.

Необходимо понимать понятия силы и крутящего момента.

Решение: Добавить датчик крутящего момента на выходе.

Встроенный датчик крутящего момента может превратить обычный привод движения в более совершенный интерфейс управления силой.

Если датчик крутящего момента правильно расположен в конструкции шарнира, контроллер может получать информацию о крутящем моменте, действующем на выходе.

Эта информация может служить подтверждением:

• силовое позиционное управление

• обнаружение столкновений

• податливое движение

• обнаружение контакта

• обучение дрэг

• прецизионная сборка

• полировка и шлифовка

• взаимодействие человека и робота

Платформы TCHL и HAG компании HONPINE могут быть оснащены датчиками крутящего момента для применений, где обратная связь по усилию является частью функциональных требований робота.

Важно понимать, что датчики крутящего момента следует учитывать на начальном этапе проектирования робота, а не добавлять их в качестве дополнительной функции.

Механическая интеграция, положение датчика, проводка, частота дискретизации, полоса пропускания управляющего сигнала и совместимость контроллера — все это влияет на конечные характеристики управления силой.

Проблема 5 — Роботу необходима быстрая динамическая реакция

Гуманоидные роботы и высокодинамичные роботизированные манипуляторы предъявляют к приводам суставов иные требования, чем традиционные низкоскоростные механизмы автоматизации.

Частое ускорение и замедление могут создавать высокие мгновенные нагрузки.

Исполнительный механизм должен быстро реагировать, справляясь с изменяющейся инерцией и переходными моментами крутящего момента.

Это означает, что одного лишь номинального крутящего момента недостаточно для выбора исполнительного механизма.

Инженерам также необходимо учитывать пиковый крутящий момент, допустимый крутящий момент нагрузки, инерцию ротора, теплоемкость, жесткость трансмиссии, характеристики двигателя и полосу пропускания системы управления.

Решение: Согласовать соединение с профилем динамической нагрузки.

Подходящий двигатель для шарнира робота следует выбирать в соответствии с фактическим профилем движения, а не просто исходя из максимальной статической нагрузки.

Например, для соединения, постоянно выдерживающего высокую нагрузку, может потребоваться иная конфигурация, чем для соединения, работающего с кратковременными всплесками высокого ускорения.

Следовательно, правильный исполнительный механизм должен обеспечивать баланс:

Постоянный крутящий момент + пиковый крутящий момент + скорость + инерция + тепловые характеристики + жесткость трансмиссии.

Различные платформы шарнирных соединений HONPINE обеспечивают разные диапазоны рабочих характеристик, что позволяет инженерам выбирать привод в соответствии с динамическими характеристиками каждого отдельного шарнира.

Этот подход особенно важен для человекоподобных роботов, высокоскоростных роботизированных манипуляторов и других систем с частыми ускорениями и замедлениями.

Задача 6 — Роботу необходимы как компактность, так и высокая жесткость.

Уменьшение размеров привода иногда может создавать структурные проблемы.

Шарнир робота должен не только создавать крутящий момент, но и противостоять деформации, вызванной внешними нагрузками.

При недостаточной жесткости шарниров робот может испытывать ошибки позиционирования концевого манипулятора, даже если сам энкодер обладает очень высоким разрешением.

Это особенно важно для роботизированных манипуляторов с большим радиусом действия, применения в системах с большими грузами, прецизионной обработки, сварки и манипуляций с управлением силой.

Решение: Оценить плотность крутящего момента и механическую жесткость одновременно.

Таким образом, высокоэффективный модуль гармонического шарнира следует оценивать как по плотности крутящего момента, так и по механической жесткости.

Редуктор, подшипники, корпус, выходная конструкция и монтажный интерфейс — все эти элементы влияют на конечную жесткость соединения.

Для сложных роботизированных задач инженерам следует учитывать весь путь передачи нагрузки от двигателя через гармонический преобразователь до звена робота.

Различные платформы шарниров HONPINE рассчитаны на разные уровни нагрузки и соответствуют различным конструктивным требованиям, что позволяет инженерам выбирать подходящую конфигурацию, а не использовать одну и ту же архитектуру шарниров во всем роботе.

Задача 7 — Разные шарниры робота предъявляют совершенно разные требования

Распространенное заблуждение заключается в том, что один робот должен использовать одинаковые характеристики привода для всех суставов.

В действительности, плечевой, локтевой, запястный, поясничный, коленный, голеностопный и другие суставы могут иметь совершенно разные требования.

Например, плечевой сустав человекоподобного робота может нуждаться в высоком крутящем моменте и относительно большом диапазоне движений, в то время как для его запястья приоритетными могут быть компактность и низкая инерция.

Аналогично, базовая ось промышленного роботизированного манипулятора может требовать высокой грузоподъемности, в то время как для его концевого шарнира может потребоваться гораздо меньший по размеру привод.

Решение: Создание архитектуры исполнительных механизмов на уровне шарниров.

Вместо того чтобы выбирать один исполнительный механизм для всего робота, инженеры могут разделить робота на различные категории суставов.

В типичном процессе проектирования могут учитываться следующие аспекты:

Соединения, подверженные высоким нагрузкам

Требуются высокий постоянный крутящий момент, высокий пиковый крутящий момент, высокая жесткость и прочная механическая конструкция.

Швы средней нагрузки

Необходимо найти баланс между крутящим моментом, скоростью, весом и габаритами при установке.

Легкие запястные и концевые суставы

Приоритетными задачами являются малый вес, компактные размеры, низкая инерция и высокая скорость отклика.

Шарниры с регулируемой силой

Требуется датчик выходного крутящего момента и соответствующая архитектура обратной связи.

Вертикальные соединения

Для обеспечения безопасности может потребоваться встроенный тормоз.

Такой подход позволяет производителю роботов оптимизировать каждый шарнир в соответствии с его фактической функцией.

Проблема 8 — Внешние накопители и множество компонентов усложняют интеграцию.

Традиционный шарнир робота может состоять из сервомотора, редуктора, энкодера, внешнего сервопривода, тормоза, кабелей, разъемов и дополнительных механических интерфейсов.

Каждый компонент необходимо выбирать и интегрировать отдельно.

Это приводит к увеличению количества механических соединений, проводки, потенциальных точек отказа и объему инженерной работы.

Для производителей роботов, разрабатывающих новую платформу, это может значительно увеличить время разработки.

Решение: Использовать интегрированный двигатель шарнира робота.

Встроенный двигатель шарнира робота объединяет множество основных функций в одном модуле.

В зависимости от конфигурации, в состав соединения могут входить:

• бескаркасный моментный двигатель

• гармонический редуктор

• абсолютный кодировщик

• электроника привода

• тормоз

• датчик крутящего момента

• интерфейс связи

• внутренние разъемы

Такой подход позволяет инженерам рассматривать исполнительный механизм как стандартизированный функциональный модуль.

Преимущество заключается не только в экономии места при установке.

Это также может упростить механическое проектирование, электромонтаж, интеграцию программного обеспечения, тестирование и техническое обслуживание.

Для компаний, разрабатывающих новые роботизированные платформы, это может помочь сократить переход от прототипа к серийному производству.

Задача 9 — Контроллер робота использует различные архитектуры связи

Разные производители роботов могут использовать разные архитектуры управления.

В некоторых системах для высокоскоростного управления движением в реальном времени используется EtherCAT.

Другие могут использовать CANopen или CAN-FD для распределенного управления исполнительными механизмами.

Для некоторых приложений могут потребоваться дополнительные цифровые или аналоговые интерфейсы.

Если исполнительный механизм не соответствует архитектуре контроллера, инженерам может потребоваться разработка дополнительного коммуникационного оборудования или программного обеспечения.

Решение: Выберите коммуникационный интерфейс вместе с соединительным элементом.

Поэтому вопросы связи следует учитывать в процессе выбора исполнительного механизма.

Различные платформы для совместной работы HONPINE поддерживают различные варианты связи, включая EtherCAT, CANopen и CAN-FD, в зависимости от модели и конфигурации.

Это позволяет согласовать архитектуру исполнительного механизма с общей системой управления робота, вместо того чтобы заставлять производителя роботов перепроектировать контроллер под конкретный исполнительный механизм.

Для разработчиков роботов-производителей эта совместимость может быть особенно важна на этапе перехода от прототипов к серийному производству.

Задача 10 — Специальные роботы не всегда могут использовать стандартные исполнительные механизмы

Это, пожалуй, одна из важнейших задач для новых робототехнических компаний.

Стандартный актуатор может иметь правильный крутящий момент, но неправильный диаметр.

Возможно, он имеет правильные размеры, но недостаточный максимальный крутящий момент.

Возможно, он подходит по механическим параметрам, но не имеет необходимого протокола связи.

Возможно, это позволит удовлетворить требуемый крутящий момент, но при этом добавит слишком много веса.

Оно может обеспечивать обратную связь по положению, но не датчик крутящего момента, необходимый для данного приложения.

Именно поэтому для специализированных роботизированных систем часто требуются индивидуально разработанные приводы шарниров.

Решение: Подбирайте исполнительный механизм к роботу, а не робот к исполнительному механизму.

При проектировании специализированных роботизированных манипуляторов необходимо оценивать привод в совокупности с механической конструкцией и архитектурой управления.

Возможные требования к индивидуальной настройке могут включать:

Механическая конфигурация: внешний диаметр, осевая длина, полый вал, монтажный интерфейс и положение разъема.

Технические характеристики: номинальный крутящий момент, максимальный крутящий момент, скорость вращения, передаточное число и жесткость.

Обратная связь: разрешение энкодера, конфигурация энкодера со стороны двигателя/выхода и измерение крутящего момента.

Управление: EtherCAT, CANopen, CAN-FD и другие коммуникационные технологии.

Безопасность: функция удержания тормоза, STO и другие защитные функции.

Условия эксплуатации: рабочая температура, требования к защите и специфические условия окружающей среды, характерные для конкретного применения.

В этом случае поставщик, предлагающий совместные модули и обладающий как продуктовыми платформами, так и возможностями индивидуальной настройки, может обеспечить большую ценность, чем поставщик, предлагающий только стандартную коробку передач.

Как подобрать подходящий модуль гармонического шарнира для различных задач робототехники?

Вместо того чтобы спрашивать, какой продукт «лучший», инженеры могут начать с определения того, какую проблему им нужно решить.

Для сверхкомпактных роботизированных манипуляторов и легких шарниров.

Когда основной проблемой является ограниченное пространство и чрезмерный вес соединения, приоритетными должны быть компактные размеры, малая масса, низкая инерция и достаточная плотность крутящего момента.

Для таких задач можно рассмотреть высокоинтегрированную и компактную архитектуру соединений, такую как платформа TCHL от HONPINE.

Типичные области применения включают компактных коллаборативных роботов, настольные роботизированные манипуляторы, роботизированные запястья, медицинские механизмы и прецизионную автоматизацию.

Для высокопроизводительных роботизированных манипуляторов

Когда роботу требуются более высокий крутящий момент, более высокая точность, более широкие возможности конфигурации и более высокие динамические характеристики, выбор шарнира должен осуществляться с учетом полного профиля нагрузки и движения.

Платформа HPJM-PRO может быть рассмотрена в тех случаях, когда для применения требуются высокая плотность крутящего момента, прецизионная гармоническая передача, обратная связь от абсолютного энкодера, промышленная связь и возможность индивидуальной настройки.

Для человекоподобных роботов и промышленных робототехнических платформ

Гуманоидные роботы и промышленные роботы, как правило, требуют гораздо более широкого диапазона характеристик суставов.

Для разных типов соединений могут потребоваться существенно разные уровни крутящего момента, скорости, жесткость, системы обратной связи и функции безопасности.

Платформа HAG обеспечивает масштабируемую архитектуру шарниров, охватывающую широкий диапазон крутящего момента, с такими опциями, как абсолютные энкодеры, датчики крутящего момента и тормоза.

Ключевое преимущество заключается не просто в максимальном крутящем моменте.

Это возможность создания платформы с приводами на уровне суставов, которая может адаптироваться к различным положениям внутри одного и того же робота.

Практический процесс выбора шарниров робота

Для производителей роботов выбор исполнительных механизмов может быть упрощен за счет следования структурированному процессу.

Шаг 1 — Определение механической нагрузки

Определите полезную нагрузку, длину звена, гравитационную нагрузку, внешнюю силу, инерцию и максимально допустимый крутящий момент в шарнире.

Не следует рассчитывать только номинальный рабочий крутящий момент. Необходимо учитывать ускорение, замедление, экстренное торможение и потенциальные ударные нагрузки.

Шаг 2 — Определение профиля движения

Определите требуемую скорость, ускорение, замедление, рабочий цикл, рабочую частоту, а также режимы работы (непрерывная или прерывистая нагрузка).

Это помогает определить, следует ли оптимизировать шарнир для постоянного крутящего момента, пикового крутящего момента или высокоскоростной динамической реакции.

Шаг 3 — Определение физических ограничений

Определите максимальный диаметр соединения, осевую длину, общий допустимый вес, требования к полому валу, способ монтажа и требования к внутренней прокладке кабеля.

Для компактных роботов эти ограничения следует определить до выбора исполнительного механизма.

Шаг 4 — Определение требований к точности и обратной связи

Определите точность позиционирования, повторяемость, разрешение энкодера, а также необходимость обратной связи со стороны двигателя и выходного сигнала.

Если в приложении требуется управление усилием, определите, необходим ли встроенный датчик выходного крутящего момента.

Шаг 5 — Определение архитектуры управления

Подтвердите протокол связи, совместимость контроллера, напряжение, интерфейс обратной связи, режимы управления и необходимые функции безопасности.

Это предотвращает возникновение проблем с электрической интеграцией в дальнейшем из-за механического отбора.

Шаг 6 — Выберите подходящую совместную платформу

Только после определения предыдущих требований следует выбрать соответствующую платформу исполнительного механизма.

Именно здесь различные платформы HONPINE могут быть адаптированы к различным требованиям, вместо того чтобы применять один стандартный исполнительный механизм ко всем задачам.

Почему подход, ориентированный на приложение, лучше, чем подход, ориентированный на продукт?

Для производителей роботов наиболее ценным поставщиком приводов является не обязательно тот, у кого самый большой каталог продукции.

Более важный вопрос заключается в том, понимает ли поставщик взаимосвязь между исполнительным механизмом и роботом.

Исполнительный механизм шарнира влияет на:

Вес робота → крутящий момент в шарнирах → конструкция → энергопотребление → динамический отклик → характеристики управления → полезная нагрузка → общая архитектура робота.

Таким образом, выбор шарнира робота — это инженерное решение на системном уровне.

Подход компании HONPINE заключается в предоставлении различных платформ с гармоническими шарнирами для различных требований к применению, а также в поддержке индивидуальной настройки в тех случаях, когда стандартная конфигурация не может соответствовать проектным требованиям робота.

Это позволяет клиентам начать с решения конкретной задачи и постепенно, в обратном порядке, определить подходящую архитектуру для совместной работы.

Один инженерный партнер для решения различных задач, связанных с шарнирными соединениями роботов.

Для новой роботизированной платформы может потребоваться несколько различных типов шарниров.

Плечевому суставу может потребоваться высокий крутящий момент.

В локтевом суставе может потребоваться баланс между крутящим моментом и весом.

Для запястья может потребоваться сверхкомпактная конструкция.

Для шарнира с регулируемым усилием может потребоваться встроенный датчик крутящего момента.

Для вертикального соединения может потребоваться тормоз.

Для другого типа соединения могут потребоваться определенные размеры полого вала или интерфейс связи.

Вместо того чтобы рассматривать эти проекты как совершенно независимые, общая платформа для исполнительных механизмов и общий инженерный партнер могут помочь упростить процесс разработки.

Платформы HONPINE HPJM-PRO, TCHL и HAG предоставляют различные отправные точки для удовлетворения этих требований, а возможность индивидуальной настройки позволяет адаптировать архитектуру суставов к конкретному роботу.

Цель состоит не в том, чтобы заставить всех роботов использовать один и тот же привод.

Цель состоит в том, чтобы помочь каждому роботу найти конфигурацию привода, которая соответствует его собственным механическим и управляющим требованиям.

От концепции робота до производства: создание оптимальной архитектуры шарнирных соединений.

Для компаний, занимающихся робототехникой и разрабатывающих новый продукт, решение о выборе привода может оказать долгосрочное влияние на всю конструкцию робота.

Замена соединения после того, как механическая конструкция, контроллер, программное обеспечение и проводка уже разработаны, может быть дорогостоящей и трудоемкой.

Именно поэтому исполнительный механизм следует учитывать на ранней стадии проектирования.

Подходящий гармонический привод шарнира робота может обеспечить механическую передачу, двигатель, обратную связь, интерфейс управления и, при необходимости, датчики, необходимые роботу, в рамках единой интегрированной платформы.

Для компаний, разрабатывающих человекоподобных роботов, коллаборативных роботов, промышленных роботизированных манипуляторов, роботизированных манипуляторов специального назначения, медицинских роботов, мобильных манипуляторов и передового автоматизированного оборудования, это может снизить сложность разработки робота, начиная с уровня суставов.

Найдите оптимальное решение для гармонических шарниров роботов, подходящее для вашего применения.

Не существует универсального привода шарниров робота, идеально подходящего для любой роботизированной системы.

Правильное решение зависит от соотношения нагрузки, скорости, точности, веса, жесткости, монтажного пространства, обратной связи, управления усилием, связи, безопасности и экологических требований.

Для лёгкого роботизированного запястья может потребоваться совершенно другой привод, чем для колена человекоподобного робота.

Для высокоточного медицинского робота может потребоваться иная обратная связь, чем для мощного промышленного манипулятора.

Для коллаборативного робота приоритет может отдаваться измерению крутящего момента, тогда как для промышленного робота приоритетом может быть жесткость и постоянный крутящий момент.

Именно поэтому компания HONPINE предлагает несколько платформ для приводов с гармоническими шарнирами, а не единую стандартизированную конфигурацию.

HPJM-PRO, TCHL и HAG обеспечивают различную техническую основу для разных архитектур роботов, а возможность индивидуальной настройки помогает адаптировать привод к конкретным механическим и управляющим требованиям конкретного приложения.

Если вы разрабатываете человекоподобного робота, коллаборативного робота, промышленную роботизированную руку, роботизированную руку специального назначения, медицинского робота, манипулятора AGV/AMR или систему точной автоматизации, лучшей отправной точкой не обязательно является каталог продукции.

Начнём с инженерной проблемы.

Определите требуемые параметры крутящего момента, скорости, веса, размеров, точности, жесткости, обратной связи, связи и безопасности.

Затем выберите архитектуру объединения, которая отвечает этим требованиям.

HONPINE помогает инженерам-робототехникам перейти от вопроса «Какой привод нам следует купить?» к вопросу «Какое решение по шарнирам действительно необходимо нашему роботу?»