Как выбрать модули гармоничных зубчатых соединений для гуманоидных роботов?

2026-01-05

Гармонические модули приводных соединений служат «мышцами и суставами» гуманоидных роботов, составляя 50%-60% общей стоимости робота и определяя ключевые параметры производительности, такие как точность движения и выходная мощность. Выбор модулей гармонического привода напрямую влияет на гибкость, грузоподъемность и пригодность робота для различных задач. На примере гуманоидного робота HONPINE в этом руководстве объясняется, как подобрать подходящий модуль для каждого соединения.

Каковы преимущества гармонических модулей приводных соединений

Гармонические модули приводных соединений HONPINE — это «чемпионы компактной интеграции» и «универсальные решения». В диаметре всего 4 мм они объединяют гармонический редуктор, серводвигатель, высокоточный энкодер и электронику привода, а также обладают следующими выдающимися характеристиками:


Экстремальная интеграция, экономия места и легкость

 

Традиционные соединения требуют отдельных редукторов, двигателей и приводных блоков, что приводит к громоздкой проводке. Наши модули весят всего 0,19 кг, что позволяет создавать более легкие и компактные конструкции соединений — идеально для ограниченных пространств, таких как шея и запястье.


Малый размер, высокий крутящий момент


Возьмем модель HPJM-RE30-40-PRO: компактная, но с передаточными числами 51:1 или 101:1, пиковым крутящим моментом до 3,3-4,8 Н·м и средней нагрузкой 1,8-2,4 Н·м. Она обеспечивает «большую производительность в малом корпусе», поддерживая подъем руки и стабильное движение ноги под весом робота.


Адаптивность для любых сценариев


Версия с тормозом: автоматическая блокировка при отключении питания — идеально для задач удержания позы (например, захват и пауза).  

Низкотемпературная версия: надежная работа при -40°C — подходит для полярных регионов или холодильной логистики.  

Водонепроницаемая версия: степень защиты IP67 выдерживает пыль, влагу и даже глубоководные условия (например, подводные роботы).


Удобный дизайн, простая интеграция


Полый вал: различные размеры позволяют прокладывать кабели внутри, устраняя беспорядок проводов.  

Универсальная коммуникация: модели с одним энкодером поддерживают CAN/CANopen/EtherCAT (выберите один); модели с двумя энкодерами поддерживают CAN/EtherCAT (кроме малых размеров 30-40/40-52). Один модуль подходит для нескольких схем управления без замены.


Кейс: Гармонические модули приводных соединений в гуманоидном роботе (Подробная логика выбора для каждого соединения)


Разные соединения сталкиваются с совершенно разными требованиями — одни нуждаются в ловкости, другие в силе или точности. Вот как гармонические модули приводных соединений HONPINE соответствуют каждому соединению.


СоединениеМодельКлючевая логика выбора  
ШеяHPJM-RE30-40-PRO-XXМалый размер, высокая точность (повторяемость с одним энкодером: 0,005°) для компактного пространства и тонкого, частого вращения.
ЗапястьеHPJM-RE30-40-PRO-XXБаланс умеренного крутящего момента и ловкости, подходит для компактной структуры запястья при нагрузке предплечья.  
ЛокотьHPJM-RE50-60-PRO-XXСоответствует нагрузке от веса руки + захваченных объектов; средний крутящий момент (1,8-2,4 Н·м) подходит для сгибания/разгибания; размер соответствует соединению руки.
ПлечоHPJM-RE60-70-PRO-XXМодель с высоким крутящим моментом поддерживает общий вес верхней части руки, предплечья и кисти — обеспечивает стабильный подъем и вращение.
ТалияHPJM-RE70-80-PRO-XXВыдерживает вес всей верхней части тела и обеспечивает вращение туловища; высокий крутящий момент и стабильность предотвращают колебания.
БедроHPJM-RE100-120-PRO-XXВысокий крутящий момент для поддержки полного веса тела и выполнения движений с большим углом и высокой нагрузкой.
ГоленьHPJM-RE60-70-PRO-XXМеньшая нагрузка, чем у бедра; крутящий момент соответствует сгибанию ноги при компактной структуре голени.        
ЛодыжкаHPJM-RE50-60-PRO-XXКритично для баланса; модель с малой нагрузкой и высокой точностью обеспечивает точное положение стопы при ходьбе/повороте.


Два ключевых параметра для выбора гармонических модулей приводных соединений


Точность позиционирования


  - Один энкодер: абсолютная точность ±0,05°, повторяемость ±0,005° — подходит для большинства применений.  

  - Два энкодера: абсолютная точность лучше ±0,03°, повторяемость ±0,01° — для высокоточных задач (примечание: размеры 30-40/40-52 не поддерживают два энкодера).


Пригодность к условиям окружающей среды


  - Стандарт: IP50, от -10°C до +50°C (возможно снижение производительности при высоких температурах).  

  - Кастомизация: доступны низкотемпературные версии до -40°C или водонепроницаемые версии IP67 для специализированных сред (глубоководные, экстремальный холод).


Процесс выбора модуля — простой и надежный

  • Консультация: поделитесь требованиями к роботу (нагрузка, сценарий работы, точность).  

  • Техническое обсуждение: наши инженеры порекомендуют оптимальную модель.  

  • Заказ и доставка: подтвердите модель и получите прямую поставку с завода.  

  • Поддержка после продажи: постоянная отладка и обслуживание с заводским уровнем технического сервиса.



Подробнее

Узнайте больше о компании HONPINE и тенденциях в области точных передач.

Двойной щелчок

Мы предлагаем гармоничные редукторы, планетарные редукторы, моторы для роботизированных суставов, ротационные приводы для роботов, RV-редукторы, конечные эффекторы для роботов, ловкие роботизированные руки