Motor de articulación robótica sin marco armónico planetario
Los motores de articulación con harmonic drive de HONPINE se caracterizan por su alta precisión, alto par y gran diámetro de núcleo hueco, ofreciendo a menudo soluciones para aplicaciones en espacios confinados. Se admite la personalización, y estos motores se utilizan con frecuencia en el campo de la robótica especializada.
El motor de articulación planetario también es un componente central de los sistemas de potencia robóticos. En comparación con los módulos de articulación armónicos, presenta una relación de reducción menor, mayor velocidad de salida y mayor rigidez, aunque con una precisión de salida general ligeramente inferior. Gracias a componentes altamente integrados, incluidos reductores planetarios, motores de par sin marco, frenos, codificadores y controladores, su tamaño y peso están significativamente optimizados, lo que permite un control preciso del movimiento de la articulación. Esto se traduce en mayor par, dimensiones más compactas y menor peso. Los motores de articulación planetarios suelen admitir un amplio rango de voltaje, adaptándose a baja tensión de CC 24V~48V. También ofrecemos soluciones personalizadas basadas en los requisitos individuales del cliente.
El motor de par sin marco, un tipo especializado de motor síncrono de imanes permanentes (PMSM), consta de dos componentes principales: el rotor y el estator, eliminando al mismo tiempo estructuras tradicionales del motor como carcasas, rodamientos y ejes. Diseñado para integrarse directamente en el sistema mecánico del cliente, requiere que el usuario final proporcione rodamientos de soporte y carcasas. Esta filosofía de diseño ofrece mayor flexibilidad, dimensiones más compactas y un rendimiento superior, lo que lo hace ideal para aplicaciones con exigencias estrictas de espacio, peso y capacidades dinámicas. Destaca en escenarios de alta precisión y alta respuesta dinámica, incluidos el accionamiento de articulaciones de robots humanoides, mesas rotativas de precisión, equipos médicos y sistemas de automatización industrial.Los motores de par sin marco se subdividen además en motores sin marco de rotor interno y motores sin marco de rotor externo, según su configuración estructural.
Selección de actuador de articulación robótica con harmonic drive
Para satisfacer las diversas demandas del mercado, los motores de articulación robótica con harmonic drive de HONPINE se dividen actualmente en tres series principales: HPJM, TCHL y HAG.
Esta guía proporciona una visión general inicial para ayudarle a seleccionar el actuador más adecuado para su aplicación en función de factores como el control de costes, el plazo de entrega y los requisitos básicos de rendimiento.
Para una selección detallada y soporte técnico, no dude en ponerse en contacto con nosotros para seguir conversando.
Características clave
Esta serie lleva más de 5 años en el mercado y ofrece una solución de articulación para robots humanoides completamente desarrollada y madura. Integra un reductor armónico, controlador, codificador y motor de par sin marco. Hay disponibles opciones de doble codificador y freno. Admite protocolos de comunicación CAN (propietario), CANopen y EtherCAT.
Ventajas clave
Diseño altamente compacto, que permite más espacio para la integración del sistema bajo requisitos de rendimiento equivalentes
Grasa opcional para baja temperatura, adecuada para entornos severos de hasta -40°C
Plazo de entrega promedio ≤ 4 semanas, lo que garantiza una sólida capacidad de producción
Aplicaciones
Ideal para proyectos que requieren un rendimiento estable y fiable, entrega rápida por lotes u operación en entornos de baja temperatura.
Notas
Esta serie no fue diseñada originalmente con sensores de par ni impermeabilización. La personalización está disponible si se requieren estas funciones, pero debe preverse un coste adicional y un plazo de entrega más largo.
Características clave
Esta nueva serie, que se lanzará a finales de 2025, adopta un reductor armónico de desarrollo propio, lo que permite un mejor control de costes. Viene de serie con codificadores duales (absoluto de una vuelta, resolución de 23-bit) y admite protocolos de comunicación CAN FD y EtherCAT. Las funciones opcionales incluyen freno y sensor de par. El arnés terminal integrado admite el tendido de cables por eje hueco y la conexión en cascada de módulos.
Ventajas clave
Ventaja significativa en costes
Admite configuraciones de montaje frontal, lateral y trasero, ofreciendo una alta flexibilidad estructural
El diseño del arnés facilita una integración sencilla del sistema
Aplicaciones
Ideal para proyectos sensibles al coste con altos requisitos de flexibilidad de instalación.
Notas
Actualmente, solo está disponible una relación de transmisión de 101. Se espera que la gama completa de relaciones de transmisión se lance en junio de 2026. El plazo de entrega actual es de aproximadamente 6 semanas.
Características clave
Lanzada en 2026, esta nueva serie está equipada con la funcionalidad STO (Safe Torque Off) para cumplir requisitos de seguridad específicos. Adopta reductores armónicos de marcas nacionales líderes, lo que garantiza una alta fiabilidad del producto. Admite protocolos de comunicación CANopen y EtherCAT, con freno y sensor de par opcionales.
Ventajas clave
Cumple estándares de seguridad más altos
Excelente rendimiento y calidad fiable de los componentes centrales del reductor
Aplicaciones
Ideal para proyectos con requisitos de seguridad claros o donde la fiabilidad del reductor es una prioridad máxima.
Notas
Como serie de reciente lanzamiento, la capacidad de producción aún está aumentando. El plazo de entrega actual es de aproximadamente 8–10 semanas.
Parámetros principales
Resolución de 16 bits: 65,536 pulsos por revolución del motor.
Relación de transmisión: por ejemplo, 101:1 significa que la salida gira una vez por cada 101 giros del motor.
Velocidad de salida
Velocidad de salida = velocidad del motor ÷ relación de transmisión.
Ejemplo: motor a 1 rev/seg (65,536 pulsos/seg) con una relación 101:1 → la salida completa 1 revolución en 101 segundos.
Conversión de unidades
Conversiones de rad/s:
1 rad/s ≈ 57.3 °/s
1 rad/s ≈ 9.55 rpm
Pulsos/s ↔ rpm (codificador de 16 bits):
1 rpm ≈ 1092.27 pulsos/s
1 pulso/s ≈ 1/1092.27 rpm
Nota: Los cálculos se basan en relaciones físicas. Por ejemplo, 1 rad/s = 60/(2π) rpm.
Nuestros módulos de accionamiento armónico cuentan con una resolución de codificador de alta precisión de 16 bits, lo que proporciona 65,536 posiciones discretas por revolución. Esto significa que la rotación completa de 360° se divide en incrementos extremadamente finos para una precisión posicional excepcional en el extremo del motor.
Los módulos de accionamiento armónico HPJM utilizan un enfoque de seguridad diferente. En lugar de STO, incorporamos un sistema de freno electromagnético integrado confiable que se activa automáticamente para detener la rotación inmediatamente cuando se desconecta la alimentación, garantizando una operación segura.
El nuevo motor de articulación robótica de accionamiento armónico HONPINE HAG 2026 cuenta con una función STO. Contáctenos para obtener más información sobre la serie HAG.
Si bien los módulos estándar de articulación de robot de HONPINE no incluyen medición de par integrada, podemos adaptarnos a los requisitos de detección de par integrando un sensor de par externo. Comuníquese con nuestro equipo técnico para soluciones personalizadas.
Debido al diseño altamente compacto de nuestro sistema de accionamiento integrado, los módulos de articulación de robot actuales de HONPINE no incluyen pines de E/S de propósito general. Este diseño optimizado permite un ahorro de espacio óptimo en aplicaciones robóticas.
Las especificaciones mecánicas completas, incluidos la masa y el volumen para todas las variantes de módulos, están disponibles en nuestro folleto de selección de modelos. Descargue el folleto en la sección de recursos o contacte a nuestro equipo de ventas para requisitos dimensionales específicos.
El motor de articulación HONPINE utiliza un codificador magnético con una resolución de 65,536 unidades por revolución.
Sí. Emplea un codificador absoluto multiturno. Sin embargo, debido a un reductor en la salida, se requiere una batería de codificador para retener el conteo de posición multiturno. Se admite personalización, lo que permite la opción de tener el motor con o sin la batería del codificador.
Según el protocolo CAN, un solo motor requiere 0,5 ms para cada transmisión y recepción. Para varios motores, este tiempo se acumula en consecuencia.
Básicamente, un controlador principal puede manejar cuatro módulos. Aunque el ciclo de comunicación normal es de 0,5 ms por transmisión, no mantiene consistentemente este intervalo; por ejemplo, el muestreo de alta frecuencia no es necesario durante estados de alarma o condiciones similares.
Un módulo de articulación armónica logra un control preciso de posición y par para articulaciones de robot mediante la alta relación de reducción (típicamente 50-160:1) y el bajo juego (menos de 1 minuto de arco) del reductor armónico.
Además, el módulo integra codificadores y sensores de par, permitiendo un ajuste de par en tiempo real con una precisión de ±0.1 N·m, lo que lo hace muy adecuado para tareas de ensamblaje flexibles y conformes.
Un módulo de junta armónica soporta el movimiento rotacional de las articulaciones del robot y logra una precisión de posicionamiento repetitivo de hasta ±0.001°.
Proporciona una alta densidad de par (>100 N·m/kg) en un espacio compacto, lo que lo hace ideal para aplicaciones como:
Articulaciones de robots humanoides
Robots de soldadura y manipulación
Maquinaria médica
Equipos de automatización industrial
Sistemas de accionamiento eléctrico
Robots de servicio y otros sistemas robóticos
El diseño de eje hueco permite que los cables, las líneas neumáticas o los cables de señal pasen por el centro, reduciendo el diámetro de la junta y haciendo que el enrutamiento de cables sea más simple y confiable. Esto reduce significativamente la complejidad del cableado y mejora la integración general del sistema en aplicaciones robóticas.
Los motores de articulación armónica HONPINE cuentan con:
Alto par de salida
Alta precisión
Alta relación de reducción
Estructura compacta
Bajo nivel de ruido
Baja vibración
Son especialmente adecuados para articulaciones de brazos robóticos, donde son críticos los requisitos extremadamente altos de precisión, control de fuerza y diseño ligero.
Con la continua expansión de capacidades de fabricación a gran escala y la innovación tecnológica en curso, HONPINE no solo busca ofrecer productos confiables, producibles en masa y rentables, sino también acelerar la industrialización de robots humanoides y robots de inteligencia encarnada.
Motor de articulación planetario - Preguntas frecuentes
Para cumplir con los estrictos requisitos de precisión de la fabricación industrial, el módulo adopta una estructura de reducción de engranajes planetarios helicoidales. Mediante un diseño optimizado de la superficie del diente, el juego entre engranajes se controla dentro de 10 minutos de arco (aproximadamente 0.167°), logrando una precisión de posicionamiento repetitivo de ±12 minutos de arco.
Combinado con una señal de control de alta frecuencia de 3 kHz y un tiempo de respuesta de ≤200 μs, el sistema evita pérdidas de producto causadas por retrasos o errores de posicionamiento, incluso en operaciones a nivel de micras como el ensamblaje de componentes electrónicos de precisión y la soldadura de pestañas de baterías de litio.
Para aplicaciones de carga pesada, el módulo utiliza materiales de engranajes reforzados de grado militar y estructuras de rodamientos. El par máximo alcanza hasta 36 Nm, mientras que el par de bloqueo supera los 24 Nm, equivalente a levantar de manera estable una carga de 3.6 kg. Esto proporciona una potencia fuerte y confiable para la locomoción con carga en robots cuadrúpedos y la rehabilitación asistida en robots exoesqueléticos.
Desde aplicaciones industriales como la clasificación de robots SCARA y la carga y descarga de brazos robóticos de seis ejes, hasta aplicaciones médicas que incluyen equipos de entrenamiento de rehabilitación y control de precisión de robots quirúrgicos, y más allá hasta mercados de consumo como la simulación de marcha de robots biónicos y la estabilización de gimbals para UAV, el módulo admite múltiples protocolos de comunicación, incluidos CAN y RS485, lo que permite una rápida compatibilidad con sistemas de control de diferentes marcas.
Más importante aún, la combinación de un diseño ligero y una alta densidad de par crea una gran versatilidad de aplicación:
Los modelos de tamaño pequeño pueden incrustarse en gimbals para UAV, garantizando una rotación suave de 360° sin aumentar la carga útil.
Los modelos más grandes pueden integrarse en las ruedas motrices de los AGV, soportando una operación continua de 24 horas para satisfacer las demandas de operaciones ininterrumpidas en almacenes y logística.
Los engranajes internos del motor planetario HONPINE están fabricados en acero aleado de alta resistencia, tratados con cementación y temple, logrando una dureza superficial de HRC 58-62. Combinados con grasa lubricante de grado alimenticio, la vida útil supera las 10,000 horas en condiciones de operación nominales, equivalentes a aproximadamente 14 meses de funcionamiento industrial continuo sin reemplazar componentes principales.
Además, el motor cuenta con un diseño de sellado modular con un índice de protección IP65, resistiendo eficazmente el polvo y salpicaduras de líquidos, lo que lo hace adecuado para entornos especiales como procesamiento de alimentos y pintura automotriz.
Las interfaces estandarizadas y el diseño de tapa final desmontable permiten realizar mantenimiento sin desmontar todo el robot—los módulos pueden reemplazarse directamente, reduciendo significativamente el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.
Con las ventajas inherentes de los reductores de engranajes planetarios, los motores reductores planetarios HONPINE se utilizan ampliamente en diversos campos de la robótica.
En robots cuadrúpedos, cumplen con los requisitos de 12 grados de libertad, proporcionando un accionamiento estable y potente para moverse en terrenos complejos.
En brazos robóticos, el reductor planetario de alta precisión garantiza un posicionamiento preciso, permitiendo tareas complejas como soldadura y corte.
En robots humanoides, los reductores planetarios ayudan a lograr movimientos más naturales y fluidos, mejorando significativamente la coordinación y estabilidad en acciones como caminar, levantar brazos y transiciones de postura.
Tendencias de la industria
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