Diseño de articulación de robot humanoide de próxima generación: HONPINE HPJM con Harmonic Drive, eje hueco, y módulo de codificador integrado

Del 8 al 11 de mayo de 2026, la 22ª Exposición de Equipos Industriales de Zhengzhou (ZIF) se celebró grandiosamente en el Centro Internacional de Convenciones y Exposiciones Zhongyuan de Zhengzhou (Zona del Aeropuerto). Como uno de los aspectos más destacados del pabellón de exposición de robótica, HONPINE presentó su más recienteserie de Módulos Articulares Integrados HPJM.

Características estructurales del Módulo Articular Integrado HPJM de HONPINE

El más reciente módulo articular para robots humanoides presentado por HONPINE demuestra una filosofía de diseño estructural altamente integrada. El concepto central del módulo articular integrado es la integración profunda de seis componentes clave en una sola unidad compacta, incluidos:

• Controlador

• Motor de par sin marco

• Reductor

• Freno

• Codificador

• Sensores

Basándose en esta arquitectura, HONPINE desarrolló además una estrategia de plataforma modular. Al ofrecer más de 50 especificaciones diferentes de módulos articulares, la plataforma permite el desarrollo flexible de sistemas robóticos con distintos niveles de rendimiento y estructuras de costos, reduciendo significativamente las barreras de desarrollo para los robots humanoides.

Desde la perspectiva de la tecnología de reductores, los módulos articulares presentados se dividen en dos principales rutas tecnológicas:

Solución de accionamiento armónico (Serie PRO)

La Serie PRO adopta un reductor armónico ultradelgado de desarrollo propio que presenta:

Estructura compacta

Alta densidad de potencia

Diseño optimizado para operaciones de precisión de la parte superior del cuerpo y requisitos de carga en robots humanoides

Mediante la optimización flexible de engranajes y la innovación de materiales, el sistema resuelve problemas comunes presentes en los reductores armónicos tradicionales, incluidos:

Gran tamaño

Generación excesiva de calor

Vida útil limitada

Gestión térmica y diseño de guiado de cables por eje hueco

El módulo articular está equipado con una estructura de disipación de calor altamente eficiente para evitar la degradación del rendimiento causada por el sobrecalentamiento.

Mientras tanto, la serie HPJM adopta un diseño de guiado de cables por eje hueco con una relación de hueco superior a 11%.

El producto de nueva generación logra un gran orificio hueco de 31.5 mm dentro de un diámetro exterior compacto de 120 mm, facilitando enormemente el guiado de cables y reduciendo eficazmente el desgaste de los cables. Este diseño cumple plenamente con los estrictos requisitos de los robots humanoides en cuanto a comodidad de cableado y fiabilidad operativa.

Tecnología de codificador y freno

La solución de doble codificador de 24-bit de desarrollo propio de HONPINE, combinada con la función de memoria ante pérdida de energía del codificador absoluto multivuelta, permite al robot conservar con precisión la información de posición de la articulación incluso después del apagado y reinicio, eliminando la necesidad de recalibración de cero.

Esta característica es particularmente importante para aplicaciones robóticas de alta precisión.

El diseño de freno de imán permanente con circuito magnético de polos salientes integra el motor y el freno en una sola estructura, ahorrando espacio de instalación axial y aumentando al mismo tiempo el par de frenado, mejorando aún más la seguridad y fiabilidad de la articulación.

Parámetros de rendimiento del Módulo Articular Integrado HPJM de HONPINE

Densidad máxima de par

El módulo articular de nueva generación alcanza una densidad máxima de par de:

192 Nm/kg

Este parámetro determina directamente la potencia explosiva y el rendimiento dinámico del robot, sirviendo como base para movimientos avanzados como:

• Correr

• Saltar

• Equilibrio dinámico

• Diámetro del orificio hueco

Dentro de la estructura compacta de 120 mm de diámetro exterior, el módulo integra un gran orificio hueco de 31.5 mm, mejorando significativamente la comodidad del guiado de cables y la flexibilidad de integración del sistema.

Optimización de peso y volumen

En comparación con las soluciones tradicionales:

El peso se reduce en más de un tercio

El consumo energético total se reduce significativamente

El volumen se optimiza al máximo bajo la misma salida de par

Esto proporciona mucha mayor flexibilidad para el diseño estructural completo del robot.

Precisión del codificador

El módulo está equipado con un doble codificador de 24-bit de desarrollo propio que presenta:

• Memoria de posición absoluta multivuelta

• Alta precisión de posicionamiento

• Excelente suavidad de movimiento

Es plenamente capaz de manejar:

• Operaciones de precisión

• Control de movimiento suave

• Movimientos robóticos complejos

Escenarios de aplicación del Módulo Articular Integrado HPJM de HONPINE

Basados en sus módulos articulares ligeros de desarrollo propio, los productos de HONPINE ya han sido implementados en múltiples plataformas de robots humanoides.

Por ejemplo, un robot humanoide equipado con módulos articulares de HONPINE presenta:

• Altura: 1.7 metros

• Grados totales de libertad: 44

• Peso total: solo 48 kg

• Capacidad de carga de un solo brazo: 5 kg

Esto demuestra una relación carga útil-peso excepcionalmente alta.

Aplicaciones de automatización industrial

En la automatización industrial, los módulos articulares de la Serie PRO han sido ampliamente adoptados en sistemas de robots colaborativos ligeros, cumpliendo requisitos como:

• Alta precisión de repetibilidad

• Alta flexibilidad

• Despliegue rápido

Póngase en contacto con HONPINE para obtener más información y documentación técnica sobre los módulos articulares robóticos HPJM.