¿Cómo elegir el actuador de articulación robótica adecuado para aplicaciones robóticas especializadas?

¿Por qué elegir una articulación robótica se está convirtiendo en un desafío de ingeniería?

El desarrollo de la robótica va más allá de los brazos robóticos industriales estandarizados. Los robots humanoides, los robots colaborativos, los manipuladores móviles, los robots quirúrgicos, los robots de inspección, los brazos robóticos de propósito especial y los equipos de automatización inteligente están generando requisitos cada vez más diversos para los sistemas de articulaciones robóticas .

Para un robot industrial convencional, los ingenieros pueden seleccionar una combinación relativamente estandarizada de servomotor, reductor de precisión, codificador y variador. Sin embargo, este enfoque se vuelve mucho más difícil al desarrollar una plataforma robótica nueva o altamente personalizada.

Una muñeca robótica compacta puede requerir un peso extremadamente bajo y un espacio de instalación reducido. Una pierna robótica humanoide puede necesitar una alta densidad de par, una gran rigidez, una respuesta dinámica rápida y una retroalimentación de posición fiable. Un robot colaborativo puede requerir detección de par y detección de colisiones. Un robot quirúrgico puede priorizar la precisión, el movimiento suave, las dimensiones compactas y un bajo error de transmisión.

Estos requisitos no siempre se pueden solucionar simplemente seleccionando un motor más grande o una caja de cambios con una relación de transmisión más alta.

El verdadero desafío de ingeniería consiste en determinar qué tipo de arquitectura de articulación robótica puede proporcionar la combinación adecuada de par, velocidad, precisión, rigidez, peso, retroalimentación, seguridad e integración para el sistema robótico completo.

Aquí es donde un actuador de articulación robótica integrado puede proporcionar una solución práctica.

En lugar de tratar el motor, el reductor armónico, el codificador, el accionamiento, el freno y el sensor de par como componentes completamente separados, un módulo de articulación integrado combina las funciones clave en una unidad coordinada que se puede diseñar en función de los requisitos del robot.

Empiece por el problema del robot, no por la especificación del actuador.

Uno de los errores más comunes en la selección de articulaciones para robots es partir de las especificaciones del producto.

Los ingenieros pueden comenzar preguntando:

¿Cuánto par motor proporciona este actuador?

Pero el par motor por sí solo no determina si un actuador es adecuado.

Un enfoque mejor consiste en comenzar por el problema real que el robot necesita resolver.

¿Cuál es la carga útil?

¿Cuánto dura el enlace del robot?

¿Cuál es la velocidad máxima de la articulación?

¿Con qué frecuencia acelera y desacelera la articulación?

¿Cuál es la precisión de posicionamiento requerida?

¿De cuánto espacio de instalación se dispone?

¿Cuánto peso puede añadir la articulación al robot?

¿La articulación necesita admitir la detección de fuerza externa?

¿El robot requiere un codificador absoluto?

¿El controlador utiliza EtherCAT, CANopen o CAN-FD?

¿Un eje vertical requiere un freno de retención?

¿El robot necesita un sistema de cableado interno?

¿El actuador funcionará en un entorno de baja temperatura, polvoriento u otro entorno exigente?

Estas preguntas describen el problema de ingeniería real.

Solo después de comprender estos requisitos se deben seleccionar el actuador armónico, la configuración del motor, la arquitectura del codificador, la interfaz de comunicación y la estructura mecánica adecuados.

Problema 1 : La articulación del robot es demasiado pesada.

En el caso de los robots multieje, el peso de las articulaciones crea un problema que se agrava a medida que aumenta el número de ejes.

Un actuador más pesado no solo aumenta el peso total del robot, sino que también puede incrementar la carga sobre la articulación anterior.

Por ejemplo, un peso adicional en la muñeca puede aumentar el torque requerido en el codo. Este aumento del torque en el codo puede, a su vez, aumentar el torque requerido en la articulación del hombro.

Esto crea un efecto en cascada en toda la estructura del robot.

En el caso de los robots humanoides y los brazos robóticos ligeros, el problema es aún más significativo, ya que cada kilogramo adicional puede influir en el rendimiento dinámico, el consumo de energía, la capacidad de carga útil y la respuesta del control.

Solución: Aumentar la densidad de torsión a nivel articular.

Un actuador de articulación robótica de alta densidad de par puede ayudar a los ingenieros a lograr el par de salida requerido sin aumentar innecesariamente el tamaño y el peso de la articulación.

Esta es una de las razones por las que la transmisión armónica se considera ampliamente para las articulaciones de robots compactos.

Al combinar un motor sin carcasa de alta densidad de par con un reductor armónico compacto, el actuador puede generar un par de salida sustancial dentro de un espacio de instalación relativamente pequeño.

En aplicaciones donde cada gramo cuenta, una arquitectura de unión integrada también puede reducir los componentes mecánicos adicionales, las estructuras de montaje, los acoplamientos y los componentes de transmisión externos necesarios alrededor del actuador.

HONPINE ofrece diferentes plataformas de juntas según el equilibrio requerido entre par, tamaño, peso y rendimiento.

Para articulaciones robóticas ultracompactas, la plataforma TCHL se centra en minimizar las dimensiones y el peso de la articulación, manteniendo al mismo tiempo una capacidad de producción sustancial.

Para aplicaciones de mayor rendimiento que requieren un rango de par más amplio y una mayor personalización, HPJM-PRO ofrece otra configuración.

HAG ofrece una plataforma escalable para aplicaciones que van desde articulaciones robóticas ligeras hasta de alta carga.

El objetivo no es recomendar el actuador de mayor tamaño.

Se trata de encontrar la articulación más pequeña y ligera que pueda satisfacer de forma fiable la carga real y los requisitos dinámicos del robot.

Problema 2: El robot necesita un par motor elevado pero tiene un espacio de instalación limitado.

Un desafío común en los brazos robóticos de propósito especial es la falta de espacio disponible.

El diseñador mecánico puede tener espacio suficiente para el eslabón del robot, pero solo un diámetro o longitud axial muy limitados para la articulación.

Aumentar el tamaño del motor puede solucionar el problema del par motor, pero crea otro problema de integración mecánica.

Agregar una caja de cambios externa puede aumentar la longitud total.

Agregar un codificador externo puede complicar aún más la estructura.

Los cables externos pueden interferir con las uniones adyacentes.

Solución: Utilizar una arquitectura de junta armónica integrada.

Un actuador de transmisión armónica compacto puede integrar el motor, el reductor, el codificador y la electrónica de control en una única solución a nivel de articulación.

Esto permite al diseñador mecánico considerar la unión como un módulo funcional en lugar de diseñar cada componente de forma independiente.

La arquitectura de eje hueco puede proporcionar otra ventaja importante.

En lugar de tender los cables y las líneas neumáticas por el exterior de la junta, se puede utilizar el espacio interno para el tendido de cables.

Esto puede resultar especialmente valioso para brazos robóticos multieje, robots humanoides, robots quirúrgicos y sistemas de manipulación compactos.

El objetivo no es simplemente reducir el tamaño del actuador.

El objetivo es reducir el espacio y la complejidad mecánica necesarios para construir la articulación completa del robot.

Problema 3: Se requiere una alta precisión de posicionamiento, pero no se puede ignorar el error de transmisión.

Muchas aplicaciones robóticas requieren algo más que simplemente desplazarse del punto A al punto B.

El ensamblaje de precisión, la dosificación, el rectificado, la soldadura, la manipulación de semiconductores, los equipos ópticos y la robótica médica pueden requerir un seguimiento de trayectoria preciso y un posicionamiento repetible.

En estas aplicaciones, las características de transmisión adquieren importancia.

La holgura, la deformación torsional, la resolución del codificador, la rigidez estructural y la respuesta del control pueden influir en la posición final del efector final del robot.

Solución: Combinar la transmisión de armónicos de precisión con la retroalimentación de alta resolución.

Un motorreductor armónico de precisión puede proporcionar una alta relación de reducción y una baja holgura dentro de una estructura compacta.

Sin embargo, el reductor en sí mismo es solo una parte de la solución.

La arquitectura de retroalimentación también es importante.

Para articulaciones robóticas de alta precisión, un codificador absoluto puede proporcionar información de posición directa al sistema de control.

En aplicaciones más exigentes, se pueden combinar codificadores del lado del motor y del lado de salida para proporcionar información adicional sobre el comportamiento de la transmisión y la salida real de la junta.

Esto crea una arquitectura de control de bucle cerrado más completa.

Por lo tanto, para aplicaciones que requieren alta repetibilidad, el objetivo debe ser evaluar toda la cadena de transmisión y retroalimentación, en lugar de analizar la holgura del reductor o la resolución del codificador de forma independiente.

Problema 4: El robot necesita interactuar con su entorno.

El control de posición por sí solo no es suficiente para todos los robots.

Imaginemos un robot puliendo una superficie.

El robot necesita mantener una fuerza de contacto específica mientras sigue una trayectoria.

Consideremos un robot colaborativo.

El robot necesita reconocer fuerzas externas inesperadas y responder adecuadamente.

Consideremos un robot humanoide.

Sus articulaciones pueden necesitar reaccionar dinámicamente al contacto con el suelo, objetos o personas.

En estas aplicaciones, el robot necesita más información que la posición y la velocidad.

Necesita comprender la fuerza y el par motor.

Solución: Añadir sensor de par en el lado de salida.

Un sensor de par integrado puede convertir un actuador de movimiento convencional en una interfaz de control de fuerza más capaz.

Cuando el sensor de par está colocado adecuadamente dentro de la arquitectura de la articulación, el controlador puede recibir información sobre el par que actúa en la salida.

Esta información puede servir de apoyo para:

• control de fuerza-posición

• detección de colisiones

• movimiento conforme

• detección de contacto

• enseñanza de drag

• ensamblaje de precisión

• pulido y rectificado

• interacción humano-robot

Las plataformas TCHL y HAG de HONPINE se pueden configurar con detección de par para aplicaciones en las que la retroalimentación de fuerza forma parte de los requisitos funcionales del robot.

Lo importante es que la detección de par motor debe tenerse en cuenta desde el principio en la arquitectura del robot, en lugar de añadirse como una ocurrencia tardía.

La integración mecánica, la posición del sensor, el cableado, la frecuencia de muestreo, el ancho de banda de control y la compatibilidad del controlador influyen en el rendimiento final del control de fuerza.

Problema 5: El robot necesita una respuesta dinámica rápida.

Los robots humanoides y los brazos robóticos altamente dinámicos imponen exigencias diferentes a los actuadores de las articulaciones que los mecanismos de automatización convencionales de baja velocidad.

Las aceleraciones y desaceleraciones frecuentes pueden generar cargas instantáneas elevadas.

El actuador debe responder con rapidez al tiempo que gestiona la inercia variable y el par transitorio.

Esto significa que el par nominal por sí solo no es suficiente para la selección del actuador.

Los ingenieros también deben tener en cuenta el par máximo, el par de carga admisible, la inercia del rotor, la capacidad térmica, la rigidez de la transmisión, las características del motor y el ancho de banda de control.

Solución: Adaptar la articulación al perfil de carga dinámica.

Se debe seleccionar un motor adecuado para la articulación del robot en función del perfil de movimiento real, y no simplemente de la carga estática máxima.

Por ejemplo, una articulación que soporta una carga elevada de forma continua puede requerir una configuración diferente a la de una articulación que funciona con breves ráfagas de alta aceleración.

Por lo tanto, el actuador correcto debe equilibrar:

par continuo + par máximo + velocidad + inercia + rendimiento térmico + rigidez de la transmisión.

Las distintas plataformas de juntas armónicas de HONPINE ofrecen diferentes rangos de rendimiento, de modo que los ingenieros pueden seleccionar un actuador según las características dinámicas de cada junta individual.

Este enfoque es particularmente importante para robots humanoides, brazos robóticos de alta velocidad y otros sistemas con aceleraciones y desaceleraciones frecuentes.

Problema 6: El robot requiere compacidad y alta rigidez.

Reducir el tamaño del actuador a veces puede generar un problema estructural.

Una articulación robótica no solo debe producir torsión, sino que también debe resistir la deformación causada por cargas externas.

Si la rigidez de las articulaciones es insuficiente, el robot puede experimentar errores de posicionamiento del efector final incluso cuando el propio codificador tiene una resolución muy alta.

Esto cobra especial importancia para brazos robóticos de largo alcance, aplicaciones de carga pesada, mecanizado de precisión, soldadura y manipulación controlada por fuerza.

Solución: Evaluar conjuntamente la densidad de torsión y la rigidez mecánica.

Por lo tanto, un módulo de junta armónica de alto rendimiento debe evaluarse en función tanto de la densidad de par como de la rigidez mecánica.

El reductor, los cojinetes, la carcasa, la estructura de salida y la interfaz de montaje contribuyen a la rigidez final de la unión.

Para aplicaciones robóticas exigentes, los ingenieros deben considerar la trayectoria completa de la carga, desde el motor, pasando por la transmisión armónica, hasta el eslabón del robot.

Las diferentes plataformas de articulaciones de HONPINE cubren distintos niveles de carga y requisitos estructurales, lo que permite a los ingenieros seleccionar una configuración adecuada en lugar de utilizar la misma arquitectura de articulaciones en todo el robot.

Problema 7: Las diferentes articulaciones del robot tienen requisitos completamente diferentes.

Un error común es pensar que un robot debe usar las mismas especificaciones de actuador para todas las articulaciones.

En realidad, el hombro, el codo, la muñeca, la cintura, la rodilla, el tobillo y otras articulaciones pueden tener necesidades completamente diferentes.

Por ejemplo, el hombro de un robot humanoide puede requerir un par motor elevado y un rango de funcionamiento relativamente amplio, mientras que su muñeca puede priorizar la compacidad y la baja inercia.

Del mismo modo, el eje base de un brazo robótico industrial puede requerir una alta capacidad de carga, mientras que su articulación final puede requerir un actuador mucho más pequeño.

Solución: Construir una arquitectura de actuador de nivel articular.

En lugar de seleccionar un único actuador para todo el robot, los ingenieros pueden dividir el robot en diferentes categorías de articulaciones.

Un proceso de diseño típico puede considerar:

Juntas de alta carga

Requieren un par motor continuo elevado, un par motor máximo elevado, una gran rigidez y una construcción mecánica robusta.

Juntas de carga media

Se requiere un equilibrio entre par motor, velocidad, peso y dimensiones de instalación.

Muñeca y articulaciones terminales ligeras

Priorizar el bajo peso, las dimensiones compactas, la baja inercia y la alta capacidad de respuesta.

Articulaciones controladas por fuerza

Se requiere detección del par de salida y una arquitectura de retroalimentación adecuada.

Juntas verticales

Puede requerir un freno de retención integrado por motivos de seguridad.

Este enfoque permite al fabricante del robot optimizar cada articulación según su función real.

Problema 8: Las unidades externas y los múltiples componentes aumentan la complejidad de la integración.

Una articulación robótica tradicional puede constar de un servomotor, una caja de engranajes, un codificador, un servoaccionamiento externo, un freno, cables, conectores e interfaces mecánicas adicionales.

Cada componente debe seleccionarse e integrarse por separado.

Esto genera más interfaces mecánicas, más cableado, más puntos de fallo potenciales y más trabajo de ingeniería.

Para los fabricantes de robots que desarrollan una nueva plataforma, esto puede aumentar significativamente el tiempo de desarrollo.

Solución: Utilizar un motor de articulación de robot integrado.

Un motor de articulación robótica integrado combina múltiples funciones básicas en un solo módulo.

Dependiendo de la configuración, la junta puede integrar:

• motor de par sin bastidor

• reductor armónico

• codificador absoluto

• electrónica de accionamiento

• freno

• sensor de par

• interfaz de comunicación

• conectores internos

Este enfoque permite a los ingenieros tratar el actuador como un módulo funcional estandarizado.

La ventaja no reside simplemente en ahorrar espacio de instalación.

También puede simplificar el diseño mecánico, el cableado eléctrico, la integración de software, las pruebas y el mantenimiento.

Para las empresas que desarrollan nuevas plataformas robóticas, esto puede ayudar a acortar la transición del prototipo a la producción.

Problema 9: El controlador del robot utiliza diferentes arquitecturas de comunicación.

Los distintos fabricantes de robots pueden utilizar arquitecturas de control diferentes.

Algunos sistemas utilizan EtherCAT para el control de movimiento en tiempo real a alta velocidad.

Otros pueden utilizar CANopen o CAN-FD para el control distribuido de actuadores.

Algunas aplicaciones pueden requerir interfaces digitales o analógicas adicionales.

Si el actuador no coincide con la arquitectura del controlador, es posible que los ingenieros deban desarrollar hardware o software de comunicación adicionales.

Solución: Seleccionar la interfaz de comunicación junto con la junta

Por lo tanto, la comunicación debe considerarse parte del proceso de selección del actuador.

Las distintas plataformas conjuntas de HONPINE admiten opciones de comunicación como EtherCAT, CANopen y CAN-FD, según el modelo y la configuración.

Esto permite adaptar la arquitectura del actuador al sistema de control general del robot, en lugar de obligar al fabricante del robot a rediseñar el controlador en función del actuador.

Para los desarrolladores de robots OEM, esta compatibilidad puede ser especialmente importante durante la transición de los sistemas prototipo a los sistemas de producción.

Problema 10: Los robots especiales no siempre pueden usar actuadores estándar.

Este es quizás uno de los desafíos más importantes para las nuevas empresas de robótica.

Un actuador estándar puede tener el par correcto pero el diámetro incorrecto.

Puede que tenga las dimensiones correctas, pero un par máximo insuficiente.

Puede que encaje mecánicamente, pero carece del protocolo de comunicación necesario.

Puede que cumpla con el requisito de par motor, pero añade demasiado peso.

Puede proporcionar información sobre la posición, pero no la detección de par que requiere la aplicación.

Por eso, los sistemas robóticos especializados suelen requerir actuadores articulares personalizados.

Solución: Adapta el actuador al robot, no el robot al actuador.

En el caso de brazos robóticos especializados, el actuador debe evaluarse junto con la estructura mecánica y la arquitectura de control.

Los posibles requisitos de personalización pueden incluir:

Configuración mecánica: diámetro exterior, longitud axial, eje hueco, interfaz de montaje y posición del conector.

Rendimiento: par nominal, par máximo, velocidad, relación de reducción y rigidez.

Información adicional: resolución del codificador, configuración del codificador del lado del motor/lado de salida y detección de par.

Control: Requisitos de comunicación EtherCAT, CANopen, CAN-FD y otros.

Seguridad: freno de mano, parada automática de emergencia (STO) y otras funciones de protección.

Entorno: temperatura de funcionamiento, requisitos de protección y condiciones ambientales específicas de la aplicación.

Es aquí donde un proveedor de módulos conjunto, que cuente con plataformas de productos y capacidades de personalización de ingeniería, puede aportar mayor valor que un proveedor que solo ofrezca una caja de cambios estándar.

¿Cómo elegir el módulo de articulación armónica adecuado para las diferentes aplicaciones robóticas?

En lugar de preguntarse qué producto es "mejor", los ingenieros pueden empezar por identificar qué problema necesitan resolver.

Para brazos robóticos ultracompactos y articulaciones ligeras.

Cuando el principal desafío es el espacio limitado y el peso excesivo de las articulaciones, la prioridad deben ser las dimensiones compactas, la baja masa, la baja inercia y una densidad de torsión suficiente.

Para estas aplicaciones, se puede considerar una arquitectura conjunta altamente integrada y compacta, como la plataforma TCHL de HONPINE.

Entre las aplicaciones típicas se incluyen robots colaborativos compactos, brazos robóticos de escritorio, muñecas robóticas, mecanismos médicos y automatización de precisión.

Para brazos robóticos de alto rendimiento

Cuando el robot requiere mayor par motor, mayor precisión, opciones de configuración más amplias y un rendimiento dinámico superior, la articulación debe seleccionarse en función de la carga completa y el perfil de movimiento.

La plataforma HPJM-PRO puede considerarse cuando la aplicación requiere una alta densidad de par, transmisión armónica de precisión, retroalimentación absoluta del codificador, comunicación industrial y personalización.

Para robots humanoides y plataformas robóticas industriales

Los robots humanoides y los robots industriales suelen requerir un rango mucho más amplio de rendimiento en las articulaciones.

Las distintas articulaciones pueden requerir niveles de torsión, velocidades, rigidez, sistemas de retroalimentación y funciones de seguridad sustancialmente diferentes.

La plataforma HAG proporciona una arquitectura de unión escalable que cubre un amplio rango de par, con opciones como codificadores absolutos, sensores de par y frenos.

La principal ventaja no reside simplemente en el par máximo.

Se trata de la capacidad de construir una plataforma de actuadores a nivel de articulación que pueda adaptarse a diferentes posiciones dentro del mismo robot.

Un proceso práctico de selección de articulaciones de robots

Para los fabricantes de robots, la selección de actuadores se puede simplificar siguiendo un proceso estructurado.

Paso 1: Definir la carga mecánica

Determinar la carga útil, la longitud del eslabón, la carga gravitatoria, la fuerza externa, la inercia y el par máximo admisible en la articulación.

No calcule únicamente el par motor nominal. Incluya la aceleración, la desaceleración, las paradas de emergencia y las posibles cargas de impacto.

Paso 2: Definir el perfil de movimiento

Determinar la velocidad, la aceleración, la desaceleración, el ciclo de trabajo, la frecuencia de funcionamiento y la carga (continua o intermitente) requeridas.

Esto ayuda a determinar si la articulación debe optimizarse para un par continuo, un par máximo o una respuesta dinámica de alta velocidad.

Paso 3: Definir las restricciones físicas

Determinar el diámetro máximo de la junta, la longitud axial, el peso total admisible, el requisito de eje hueco, el método de montaje y los requisitos de enrutamiento interno de cables.

En el caso de robots compactos, estas restricciones deben definirse antes de seleccionar el actuador.

Paso 4: Definir los requisitos de precisión y retroalimentación.

Determinar la precisión de posicionamiento, la repetibilidad, la resolución del codificador y si se requiere retroalimentación del lado del motor y del lado de salida.

Si la aplicación requiere control de fuerza, determine si es necesario un sensor de par de salida integrado.

Paso 5: Definir la arquitectura de control.

Confirme el protocolo de comunicación, la compatibilidad del controlador, el voltaje, la interfaz de retroalimentación, los modos de control y las funciones de seguridad requeridas.

Esto evita que la selección mecánica genere problemas de integración eléctrica posteriormente.

Paso 6: Seleccionar la plataforma conjunta apropiada.

Solo después de haber definido los requisitos previos se deberá seleccionar la plataforma de actuadores adecuada.

Aquí es donde las diferentes plataformas HONPINE pueden adaptarse a diferentes requisitos, en lugar de aplicar un actuador estándar a todas las aplicaciones.

¿Por qué un enfoque basado en aplicaciones es mejor que un enfoque basado en productos?

Para los fabricantes de robots, el proveedor de actuadores más valioso no es necesariamente el que tiene el catálogo de productos más extenso.

La pregunta más importante es si el proveedor puede comprender la relación entre el actuador y el robot.

Un actuador de articulación afecta a:

Peso del robot → par de torsión de las articulaciones → diseño estructural → consumo de energía → respuesta dinámica → rendimiento del control → carga útil → arquitectura general del robot.

Por lo tanto, seleccionar una articulación robótica es una decisión de ingeniería a nivel de sistema.

El enfoque de HONPINE consiste en proporcionar diferentes plataformas de articulaciones armónicas para diferentes requisitos de aplicación, al tiempo que se admite la personalización cuando una configuración estándar no puede satisfacer los requisitos de diseño del robot.

Esto permite a los clientes comenzar con el problema real de la aplicación y trabajar hacia atrás para llegar a la arquitectura conjunta adecuada.

Un único socio de ingeniería para diferentes requisitos de articulaciones de robots.

Una nueva plataforma robótica puede requerir varios tipos diferentes de articulaciones.

Es posible que el hombro necesite un par de torsión elevado.

El codo puede necesitar un equilibrio entre torsión y peso.

La muñeca puede requerir un diseño ultracompacto.

Una articulación controlada por fuerza puede requerir un sensor de par integrado.

Una junta vertical puede requerir un freno.

Otra junta puede requerir una dimensión específica del eje hueco o una interfaz de comunicación.

En lugar de tratarlos como proyectos completamente independientes, una plataforma de actuadores común y un socio de ingeniería pueden ayudar a simplificar el proceso de desarrollo.

Las plataformas HPJM-PRO, TCHL y HAG de HONPINE ofrecen diferentes puntos de partida para estos requisitos, mientras que la personalización permite adaptar la arquitectura de la articulación al robot específico.

El objetivo no es que todos los robots utilicen el mismo actuador.

El objetivo es ayudar a cada robot a encontrar la configuración de actuador que mejor se adapte a sus propios requisitos mecánicos y de control.

Del concepto del robot a la producción: Construyendo la arquitectura de articulación adecuada

Para las empresas de robótica que desarrollan un nuevo producto, la decisión sobre el actuador puede tener un impacto a largo plazo en todo el robot.

Modificar la articulación una vez que la estructura mecánica, el controlador, el software y el cableado ya se han desarrollado puede resultar costoso y llevar mucho tiempo.

Por eso, el actuador debe tenerse en cuenta durante la fase inicial de diseño de la arquitectura.

Un actuador armónico adecuado para las articulaciones del robot puede proporcionar la transmisión mecánica, el motor, la retroalimentación, la interfaz de control y la detección opcional que requiere el robot en una plataforma integrada.

Para las empresas que desarrollan robots humanoides, robots colaborativos, brazos robóticos industriales, brazos robóticos de propósito especial, robots médicos, manipuladores móviles y equipos de automatización avanzados, esto puede reducir la complejidad del desarrollo del robot desde el nivel de las articulaciones hacia arriba.

Encuentre la solución de articulación armónica robótica adecuada para su aplicación.

No existe un actuador de articulación robótica universal que sea ideal para todos los sistemas robóticos.

La solución adecuada depende de la relación entre carga, velocidad, precisión, peso, rigidez, espacio de instalación, retroalimentación, control de fuerza, comunicación, seguridad y requisitos ambientales.

Una muñeca robótica ligera puede necesitar un actuador completamente diferente al de la rodilla de un robot humanoide.

Un robot médico de precisión puede requerir una retroalimentación diferente a la de un brazo industrial de alta resistencia.

Un robot colaborativo puede priorizar la detección de par, mientras que un robot industrial puede priorizar la rigidez y el par continuo.

Por este motivo, HONPINE ofrece múltiples plataformas de actuadores de juntas armónicas en lugar de una única configuración estandarizada.

HPJM-PRO, TCHL y HAG proporcionan diferentes bases técnicas para diferentes arquitecturas de robots, mientras que la personalización ayuda a adaptar el actuador a los requisitos mecánicos y de control específicos de la aplicación.

Si está desarrollando un robot humanoide, un robot colaborativo, un brazo robótico industrial, un brazo robótico de propósito especial, un robot médico, un manipulador AGV/AMR o un sistema de automatización de precisión, el mejor punto de partida no es necesariamente un catálogo de productos.

Comencemos con el problema de ingeniería.

Defina los requisitos de par, velocidad, peso, dimensiones, precisión, rigidez, retroalimentación, comunicación y seguridad.

A continuación, seleccione la arquitectura conjunta que satisfaga esos requisitos.

HONPINE ayuda a los ingenieros de robótica a pasar de "¿Qué actuador deberíamos comprar?" a "¿Qué solución de articulación necesita realmente nuestro robot?".