Гармонический мотор с шарниром VS планетарный мотор с шарниром

Когда коллаборативные роботы точно подбирают чипы, AGV плавно перемещаются между стеллажами или хирургические роботы выполняют операции с точностью до миллиметра, мало кто замечает, что в приводном двигателе сустава скрывается "силовое сердце", определяющее его производительность — редуктор. Среди них гармонические редукторы и планетарные редукторы представляют собой две основные технические решения, и их различия напрямую влияют на точность, срок службы и сферы применения приводных двигателей суставов.

Принцип работы гармонических редукторов в приводных двигателях суставов

Гармонические редукторы выделяются благодаря своей уникальной конструкции. Они в основном состоят из гибкого зубчатого колеса, жесткого зубчатого колеса и волнового генератора. В процессе работы волновой генератор вызывает упругую деформацию гибкого зубчатого колеса, создавая смещенное зацепление с жестким зубчатым колесом для достижения снижения скорости. Такая конструкция дает множество преимуществ. Во-первых, она обеспечивает сверхвысокое передаточные числа, легко достигая 50-300 в одной ступени, что означает значительное передаточные числа в ограниченном пространстве. Кроме того, она обеспечивает чрезвычайно высокую точность, позволяя точно контролировать угол поворота сустава робота с повторяемостью позиционирования до ±0.01 мм. Также гармонические редукторы компактны и легки, что делает их особенно подходящими для применений с жесткими требованиями к пространству и весу, таких как суставы коллаборативных роботов. Однако у них есть и слабые стороны: гибкое зубчатое колесо подвергается длительным циклическим нагрузкам, что делает его подверженным усталостным повреждениям и сокращает срок службы. Кроме того, условия теплоотвода у них плохие, что требует дополнительного внимания при непрерывной работе под высокой нагрузкой.

Принцип работы планетарных редукторов в приводных двигателях суставов

Конструкция планетарных редукторов основана на планетарной передаче, включающей солнечную шестерню, сателлиты, водило и коронную шестерню. Когда солнечная шестерня вращается, она приводит сателлиты к качению между солнечной и коронной шестернями, тем самым достигая снижения скорости. Преимущества планетарных редукторов также впечатляют. Они обеспечивают высокий КПД, достигающий 90%-95%, с минимальными потерями энергии. Их компактная конструкция, малые габариты и легкий вес упрощают установку. В то же время они демонстрируют высокую стабильность, менее подвержены перерегулированию и ударным нагрузкам во время работы и меньше зависят от температуры, что позволяет им нормально функционировать в широком диапазоне температур. Однако их точность немного уступает гармоническим редукторам, что может сделать их менее подходящими для сценариев с чрезвычайно высокими требованиями к точности.

В чем основное отличие планетарных приводных двигателей суставов от гармонических?

С точки зрения приводного двигателя сустава в целом, модули с гармоническими редукторами обеспечивают высокую точность и компактные размеры, позволяя выполнять деликатные движения. Они превосходно подходят для таких областей, как медицинские хирургические роботы и оборудование для точного позиционирования в полупроводниковой промышленности. С другой стороны, приводные двигатели суставов с планетарными редукторами, благодаря своей высокой эффективности и стабильности, играют ключевую роль в сценариях, требующих высокой стабильности и производительности, таких как промышленные автоматические производственные линии и логистические AGV.

В заключение, и гармонические, и планетарные редукторы имеют свои преимущества, обеспечивая уникальные характеристики приводных двигателей суставов в различных сценариях применения. При выборе приводного двигателя сустава важно взвесить преимущества и недостатки обоих типов, исходя из реальных потребностей, чтобы обеспечить оптимальную производительность сустава робота.