A medida que la tecnología de fabricación avanza rápidamente hacia la digitalización y la inteligencia, la industria de la robótica sigue evolucionando, introduciendo innovaciones que mejoran la automatización en diversos campos. Desde robots de limpieza doméstica y brazos robóticos industriales hasta robots especializados en soldadura y robots avanzados con patas, estas máquinas se están volviendo cada vez más integrales en la vida diaria y la producción. En el núcleo de los sistemas robóticos, los motores de articulación, los reductores armónicos y los controladores destacan como los componentes más críticos.

La integración del motor, los circuitos de control y los módulos de sensores en un sistema unificado mejora la eficiencia, la flexibilidad y la fiabilidad. La investigación en módulos de motores de articulación permite un diseño robótico más eficiente, facilitando la reutilización modular, la integración simplificada del sistema y la reducción del tiempo y los costos de desarrollo. Este enfoque garantiza una mayor adaptabilidad y un mantenimiento más sencillo.

Dentro del "cuerpo" de un robot, el módulo de articulación actúa como una "articulación" vital, y el motor de par sin escobillas sirve como su "corazón" clave. Por lo general, estos motores son sin escobillas (aunque también pueden usarse motores paso a paso o servomotores), siendo los motores de par sin marco especialmente notables por su alta relación diámetro-longitud y su mayor número de polos magnéticos.

Por qué los motores sin escobillas destacan en los módulos de articulación

Los motores de par sin escobillas funcionan utilizando sensores de posición del rotor para detectar la orientación de los polos magnéticos, enviando señales al controlador. El controlador procesa estas señales, activando los interruptores de potencia del inversor para energizar los devanados del estator, generando el par necesario. Este sofisticado sistema de control permite múltiples funciones:

• Control preciso del motor (rotación hacia adelante/atrás, frenado)

• Regulación de voltaje basada en PWM para control de velocidad en lazo abierto

• Regulación de velocidad y corriente en lazo cerrado para optimizar el rendimiento dinámico y estático

• Protección contra fallos (por ejemplo, protecciones contra cortocircuitos y sobrecorriente) para una operación estable

El motor de par sin escobillas de CC sin marco con imanes permanentes se distingue por su diseño sin marco. A diferencia de los motores tradicionales, elimina el eje, los rodamientos, la carcasa y las tapas finales, conservando solo el rotor y el estator. El rotor—generalmente un anillo interior con imanes permanentes—se monta directamente en el eje de la máquina, mientras que el estator, compuesto por láminas de acero y devanados de cobre, se integra en la carcasa de la máquina. Este diseño compacto maximiza la eficiencia del espacio, una ventaja crucial para las articulaciones robóticas con limitaciones de espacio.

Aplicaciones de los motores de par sin escobillas en robótica

Hoy en día, los motores de par sin escobillas se adoptan ampliamente en las articulaciones robóticas, permitiendo:

Que los robots humanoides logren movimientos de extremidades realistas

Que los robots colaborativos (cobots) realicen tareas de alta precisión, como ensamblaje

Que los robots exoesqueléticos ayuden a usuarios con desafíos de movilidad

Como núcleo de los módulos de articulación robótica, los motores de par sin escobillas impulsan el progreso tecnológico, permitiendo que los robots destaquen en diversas aplicaciones. Sus ventajas únicas—compacidad, precisión y fiabilidad—siguen ampliando las posibilidades de la innovación robótica.