Высокоточное решение с гармоническим приводом для суставного актуатора роботизированного локтя

Роботизированный локтевой сустав является критически важным шарниром движения, соединяющим плечо и предплечье. Он в основном отвечает за сгибание и разгибание руки, регулировку позы и изменение положения рабочего органа. В гуманоидных роботах, коллаборативных роботах и роботизированных манипуляторах локтевой сустав должен не только выдерживать крутящий момент, создаваемый нагрузками предплечья и рабочего органа, но и обеспечивать высокоточную, быструю и стабильную работу в ограниченном монтажном пространстве. Поэтому габаритные размеры, выходной крутящий момент, точность позиционирования, жёсткость, люфт и динамический отклик локтевого сустава напрямую влияют на диапазон движения, точность управления и рабочие возможности роботизированной руки.

Роботизированный шарнирный привод с гармоническим редуктором объединяет ключевые компоненты, такие как высокоточный гармонический редуктор, серводвигатель, энкодер высокого разрешения, тормоз и система управления приводом, в компактном блоке. Он обеспечивает высокое передаточное отношение, высокую плотность крутящего момента и компактную конструкцию в ограниченном пространстве роботизированного локтя, а также низкий люфт, высокую точность позиционирования, высокую жёсткость и отличную повторяемость.

Для гуманоидных роботов, коллаборативных роботов и высокоточных роботизированных манипуляторов такая интегрированная конструкция позволяет уменьшить размер шарнира и сложность системной интеграции, одновременно упрощая прокладку кабелей и механические соединения. Это позволяет локтевому суставу сохранять стабильное, быстрое и управляемое движение при частых операциях пуска-остановки, регулировке позы и точных перемещениях.

В этой статье представлены три модели HONPINE для применения в роботизированных локтевых суставах.

Серия HPJM (40–52)

HPJM-RE40-52-PRO-XX — это высокопроизводительный интегрированный шарнирный модуль серии PRO. Он имеет компактный наружный диаметр 40 mm и полый канал для прокладки кабелей 52 mm. Модуль предназначен для коллаборативных роботов, лёгких роботизированных манипуляторов и оборудования для точной автоматизации.

• Передаточное отношение: 51:101

• Номинальный крутящий момент: 4 N·m при 2,000 RPM

• Максимально допустимый крутящий момент: 5.5 N·m при средней нагрузке / 8.9 N·m пиковый

• Ударный крутящий момент: 8.3 N·m при 1/2 номинального крутящего момента

• Скоростные характеристики:

• Номинальная скорость: 80 RPM

• Пиковая скорость: 118 RPM

Нажмите здесь: ознакомьтесь с другими моделями роботизированных шарнирных приводов HPJM с гармоническим редуктором

Серия TCHL (11, 14)

Шарнирные модули серии TCHL охватывают широкий диапазон спецификаций — от миниатюрных прецизионных шарниров до промышленных применений с повышенной нагрузкой.

TCHL-11 (φ52) — самый компактный и лёгкий шарнирный модуль в серии. Без тормоза он весит всего 0.37 kg, при этом обеспечивает номинальный крутящий момент 3.6 N·m и пиковый крутящий момент 25 N·m при передаточном отношении 100:1. Он также имеет полый канал для прокладки кабелей 8 mm, что делает его подходящим для сверхлёгких применений, таких как ловкие роботизированные кисти, миниатюрные коллаборативные роботы, медицинское и исследовательское оборудование.

TCHL-32 (φ131) представляет собой тяжёлую конфигурацию серии. При передаточном отношении 101:1 он обеспечивает до 267 N·m номинального крутящего момента и 799 N·m пикового крутящего момента. Он также обеспечивает допустимый опрокидывающий момент 210 N·m и полый вал большого диаметра 22 mm, что делает его подходящим в качестве основного привода для тяжёлых промышленных роботизированных манипуляторов и крупных автоматизированных поворотных платформ.

Хотя эти две модели значительно различаются по размерам и крутящему моменту, обе основаны на одной и той же высокоинтегрированной технологической платформе шарниров. Они оснащены 17-битными двойными энкодерами, поддерживают связь EtherCAT и CAN FD и обеспечивают степень защиты IP54, при этом IP65 доступна в качестве опции. Диапазон рабочих температур составляет от -20°C до 50°C. Датчики крутящего момента и тормоза также доступны в соответствии с требованиями применения.

Эта интегрированная технологическая платформа обеспечивает высокоточность и высокую степень интеграции решений для шарнирных приводов при различных требованиях к нагрузке роботов.

Нажмите здесь: ознакомьтесь с другими моделями роботизированных шарнирных приводов TCHL с гармоническим редуктором

Серия HAG / HAU (11, 14, 17)

Серия гармонических шарнирных двигателей HAG включает три габарита: HAG-11, HAG-14 и HAG-17. Все модели основаны на платформе питания 48 VDC и предлагают три варианта передаточного отношения: 51, 81 и 101.

Серия оснащена высокоточными абсолютными энкодерами BISS-C, обеспечивающими разрешение 22-бит за один оборот и 22-бит для многооборотного измерения. Она также интегрирует высокоотзывчивый датчик крутящего момента с частотой дискретизации 8 kHz и поддерживает опциональный тормоз с удержанием при отключении питания.

Серия обеспечивает точность позиционирования ≤75 arcsec, которую можно настроить до ≤20 arcsec, при точности повторного позиционирования ≤10 arcsec.

HAG-11, являясь компактной моделью, обеспечивает диапазон номинального крутящего момента 4.6–7.3 N·m и диапазон пикового крутящего момента 11.4–18 N·m при массе всего 0.51–0.55 kg.

HAG-14 и HAG-17 имеют весьма схожие механические размеры и основные электрические параметры, при этом обеспечивая более высокие характеристики крутящего момента. Их номинальный крутящий момент составляет от 10.5 до 21 N·m, а пиковый — от 23 до 35 N·m. Их масса составляет 0.875–0.92 kg, и они могут оснащаться тормозами с удерживающим моментом ≥0.65 N·m. Тормоз HAG-11 обеспечивает удерживающий момент ≥0.2 N·m.

Вместе эти модели обеспечивают высокоинтегрированные, высокожёсткие и высокоточные решения для шарнирных приводов коллаборативных роботов, гуманоидных роботов и оборудования для точной автоматизации с различными требованиями к нагрузке.

Нажмите здесь: ознакомьтесь с другими моделями роботизированных шарнирных приводов HAG с гармоническим редуктором

Свяжитесь с HONPINE для получения решений по приводам роботизированных локтевых суставов

HONPINE предлагает высокоточные решения с роботизированными шарнирными приводами с гармоническим редуктором для роботизированных локтевых суставов и других применений роботизированных шарниров. Свяжитесь с HONPINE, чтобы обсудить требования вашего применения и выбрать подходящий гармонический шарнирный модуль для вашего робота.