Con el continuo desarrollo de la robótica, los sistemas de control servo están desempeñando un papel cada vez más importante en entornos de trabajo complejos. Una estrategia de control coordinado que combina motores servo y accionamientos armónicos mejora el rendimiento dinámico y la precisión de control del sistema. La combinación de Accionamiento Armónico + Motor Servo es la solución central para lograr la miniaturización, el diseño ligero y la alta precisión en robots industriales y colaborativos.

Cómo funcionan juntos los motores servo y los accionamientos armónicos

Los motores servo proporcionan capacidades de accionamiento de alta velocidad, bajo par y precisión, permitiendo un control preciso de la velocidad y el ángulo. Los accionamientos armónicos, con cero holgura y alta precisión, garantizan una precisión de posicionamiento repetible en las articulaciones del robot, amplifican el par y mejoran la rigidez de salida.

El papel de los accionamientos armónicos en las articulaciones de los robots

En los sistemas servo de articulación, el eje de salida del motor está conectado a la carga a través de un accionamiento armónico. La relación de transmisión entre la velocidad y el par en los ejes de entrada y salida está determinada por la estructura del accionamiento armónico. Inevitablemente, existe fricción en las articulaciones, lo que provoca pérdidas de eficiencia y reduce la flexibilidad, pero también proporciona un efecto de amortiguación beneficioso. En la práctica, el impacto de la fricción se optimiza mediante lubricación, compensación mediante algoritmos de control y sensores de fuerza.

Aplicaciones de los accionamientos armónicos y los motores servo

Robots colaborativos

El motor servo acciona directamente el accionamiento armónico, formando un módulo de articulación integrado. Solo se requieren baja velocidad y par del motor servo para satisfacer las demandas del efector final. Esto es especialmente adecuado para robots ligeros con más de seis grados de libertad. Ejemplos incluyen los robots colaborativos UR, AUBO y JAKA.

Articulaciones de piernas de robots humanoides

La alta relación de reducción de los accionamientos armónicos permite que motores pequeños entreguen el par necesario para la marcha humanoide, garantizando suficiente potencia dentro del espacio limitado de la articulación. Ejemplos incluyen UBTECH Walker, Xiaomi CyberOne y Tesla Optimus.

Plataformas de posicionamiento de precisión

La combinación de motores servo y accionamientos armónicos logra un posicionamiento angular de ultra alta resolución. Emparejado con codificadores de alta resolución, puede alcanzar una precisión de subsegundo de arco. Esto se utiliza ampliamente en equipos que requieren una repetibilidad extrema, como sistemas de inspección óptica y de semiconductores.

Aeroespacial

La combinación de motor servo y accionamiento armónico proporciona una salida estable a largo plazo de baja velocidad y alto par. Dado que las naves espaciales tienen limitaciones de peso, el diseño compacto de los accionamientos armónicos es muy adecuado. Las aplicaciones típicas incluyen el despliegue de paneles solares satelitales y la actuación de antenas de radar.

Robots médicos

La combinación de accionamiento armónico y motor servo permite una operación suave, sin holgura y de alta precisión. El motor servo acciona el reductor armónico para lograr un control de baja velocidad y alta precisión, mientras que el accionamiento armónico garantiza una retroalimentación de fuerza precisa durante la manipulación quirúrgica.

Módulos de articulación servo armónicos como tendencia de mercado.

Módulos de articulación armónicos integran el accionamiento armónico, el motor servo, el codificador y el controlador en una unidad compacta. Los módulos de articulación armónicos de HONPINE ofrecen un mayor par de salida en un espacio limitado, maximizando las ventajas tanto del accionamiento armónico como del motor servo.

Los robots se aplican ampliamente en la fabricación industrial global, donde los componentes funcionales centrales de sus sistemas de movimiento son los sistemas de articulación servo armónicos. Estos sistemas garantizan que las articulaciones del robot cumplan con los requisitos de rendimiento para un control de par y velocidad de alta precisión. Debido a su miniaturización, alta precisión y facilidad de integración, los módulos de articulación servo armónicos se están convirtiendo en la tendencia principal del futuro.