Solución de articulación para robots de exterior: módulo de articulación armónica con sensor de par integrado

Hola a todos, soy Theodore Li, Director Técnico de HONPINE.

A medida que los robots salen de los entornos de fábrica controlados, los requisitos para las articulaciones robóticas están cambiando. Los robots de exterior pueden tener que trabajar con lluvia, polvo, temperaturas cambiantes, condiciones de baja temperatura y situaciones en las que la carga externa es difícil de predecir. En estas aplicaciones, una articulación robótica debe hacer más que simplemente proporcionar rotación. Debe proporcionar movimiento fiable, protección mecánica y retroalimentación útil al sistema de control del robot.

Por este motivo, desarrollamos soluciones de articulaciones armónicas con detección de par integrada para aplicaciones robóticas de exterior.

Según nuestra experiencia trabajando con clientes, surgen repetidamente varios requisitos: el robot necesita conocer el par real en la articulación, el actuador necesita una protección ambiental adecuada, la salida del cable debe estar correctamente protegida y la articulación debe seguir funcionando de forma fiable cuando las temperaturas son muy bajas.

En este artículo, me gustaría centrarme en estos requisitos prácticos de ingeniería y explicar cómo nuestro módulo de articulación armónica los aborda.

¿Qué hace diferente a una articulación robótica de exterior?

Un robot industrial que opera dentro de una fábrica normalmente trabaja en un entorno relativamente controlado. La temperatura, la humedad, el polvo y las condiciones mecánicas a menudo pueden gestionarse.

Los robots de exterior son diferentes.

Un robot instalado en exteriores puede estar expuesto a lluvia, polvo, humedad, fluctuaciones de temperatura y contactos mecánicos inesperados. El robot también puede trabajar sobre superficies irregulares o interactuar directamente con estructuras, herramientas u otros objetos.Estas condiciones crean varios desafíos para la articulación robótica.

La articulación necesita suficiente par de salida y precisión de posicionamiento, pero también debe soportar las condiciones ambientales reales alrededor del robot. Al mismo tiempo, el sistema de control puede necesitar información sobre la carga mecánica que actúa sobre la articulación.

Por este motivo, considero que una articulación robótica de exterior debe evaluarse simultáneamente desde varias perspectivas: rendimiento de movimiento, retroalimentación de par, protección ambiental, adaptabilidad a la temperatura e integración mecánica.

Sensor de par integrado para datos directos de par

Una de las características importantes de nuestro módulo de articulación armónica es el sensor de par integrado.

En lugar de depender únicamente de la información del lado del motor, la articulación puede detectar el par en el lado de salida y proporcionar datos relacionados con el par al sistema de control.

Esto proporciona al robot una comprensión más directa de la carga mecánica que actúa sobre la articulación.

Por ejemplo, la retroalimentación de posición puede indicar al robot dónde se encuentra la articulación. La retroalimentación de par proporciona información adicional sobre la carga mecánica a la que está sometida la articulación.

Esta distinción es especialmente importante para los robots de exterior porque la carga externa puede cambiar continuamente.

El robot puede encontrar un objeto inesperado, experimentar resistencia del entorno de trabajo o necesitar aplicar una cantidad controlada de fuerza a una estructura. En estas situaciones, conocer el par de salida real puede proporcionar información adicional al controlador del robot.

¿Por qué es importante la detección de par en el lado de salida？

Para una articulación robótica, la carga mecánica real en el lado de salida puede ser diferente de la información obtenida únicamente del motor.

Por este motivo, la detección de par en el lado de salida puede ser útil cuando el robot necesita comprender su interacción con el entorno circundante.

La retroalimentación de posición indica al robot dónde se encuentra la articulación, mientras que la retroalimentación de par proporciona información sobre la carga mecánica transmitida a través de la articulación.

Para aplicaciones robóticas de exterior, esta información adicional puede ser valiosa cuando el robot trabaja contra una resistencia variable, entra en contacto con estructuras externas o realiza tareas en las que debe supervisarse la fuerza aplicada.

Datos directos de par desde la placa de accionamiento de la articulación

Para los clientes que utilizan nuestra configuración de articulación con detección de par, la información de par puede procesarse mediante la electrónica de accionamiento integrada y ponerse a disposición del sistema de control del cliente.

Esto significa que el cliente no necesita necesariamente construir una estructura externa completamente separada de detección de par alrededor de la articulación.

El concepto básico es sencillo:

Carga mecánica → Detección de par en el lado de salida → Electrónica de accionamiento → Datos de par → Controlador del robot

La interfaz real y el formato de los datos dependen de la configuración de producto seleccionada y de la arquitectura de control del cliente.

Los datos de par pueden utilizarse como parte de una estrategia de control robótico más amplia, incluida la supervisión de carga, la limitación de par, la detección de colisiones y el movimiento con reconocimiento de fuerza. Las funciones de control específicas dependen de cómo el cliente integre la señal de par en el software y el sistema de control del robot.

Para las aplicaciones robóticas de exterior, esta información mecánica adicional puede ser especialmente valiosa porque las condiciones de operación suelen ser menos predecibles que las de los equipos convencionales de fábrica.

Protección IP65 para aplicaciones de articulaciones robóticas de exterior

La protección ambiental es otra consideración importante.

Nuestro módulo de articulación armónica puede alcanzar un nivel de protección IP65, lo que lo hace adecuado para muchas aplicaciones robóticas de exterior que requieren protección contra el polvo y los chorros de agua.

Sin embargo, hay un punto importante que los ingenieros deben considerar al diseñar un robot de exterior.

La clasificación IP de la propia articulación no significa automáticamente que el robot completo tenga el mismo nivel de protección.

La protección general del sistema robótico también puede verse afectada por los conectores, cables, salida de cable, cubierta trasera, interfaz de montaje y estructura de sellado.

En otras palabras, lograr una protección fiable en exteriores requiere considerar la instalación mecánica completa, en lugar de únicamente la carcasa del actuador.

Protección de la cubierta trasera y de la salida de cable

La salida trasera de cable suele ser una de las áreas que requiere atención adicional durante la integración de un robot de exterior.

En muchos proyectos, los clientes diseñan y fabrican ellos mismos la cubierta trasera según la estructura de su robot, los requisitos de tendido de cables y la estrategia de protección general. Esta suele ser la solución más práctica, ya que la cubierta trasera debe adaptarse al diseño mecánico del cliente.

HONPINE también puede proporcionar cubiertas traseras personalizadas cuando sea necesario.

Sin embargo, dado que una cubierta trasera personalizada implica diseño mecánico no estándar, mecanizado y posiblemente validación adicional, el coste suele ser superior al de una cubierta trasera diseñada y fabricada directamente por el cliente.

Por lo tanto, normalmente recomendamos que los clientes evalúen primero si su estructura existente de cubierta trasera puede proporcionar la protección requerida. Cuando una interfaz específica, estructura de tendido de cables o requisito de protección haga necesaria la personalización, HONPINE puede analizar la solución personalizada correspondiente.

Este enfoque ofrece a los clientes más flexibilidad sin hacer que la personalización sea innecesariamente compleja.

Grasa de baja temperatura para entornos exteriores fríos

La temperatura es otro factor que no puede ignorarse al diseñar una articulación robótica de exterior.

Una articulación que funciona de manera fiable a temperatura ambiente puede requerir una solución de lubricación diferente cuando el robot está expuesto a temperaturas muy bajas.

Para aplicaciones que operan en entornos fríos, puede seleccionarse una grasa de baja temperatura adecuada según la temperatura ambiente real, el par de salida, la velocidad de rotación, el ciclo de trabajo y los requisitos de lubricación.

El objetivo no es simplemente especificar una grasa con clasificación de baja temperatura. El lubricante debe trabajar junto con todo el sistema de transmisión en las condiciones de funcionamiento reales del cliente.

Esto es particularmente importante para los robots de exterior que pueden necesitar arrancar y operar después de haber estado expuestos a temperaturas frías durante períodos prolongados.

Transmisión armónica compacta para articulaciones robóticas de exterior

La propia transmisión armónica también aporta varias ventajas al diseño de articulaciones robóticas.

Un reductor armónico puede proporcionar una alta relación de reducción dentro de una estructura relativamente compacta. Esto permite convertir la rotación de alta velocidad del motor en una menor velocidad de salida y un mayor par de salida sin requerir un gran sistema de transmisión multietapa.

Para las articulaciones robóticas, esto puede proporcionar una alta densidad de par manteniendo el actuador compacto.

Las características de bajo juego de la transmisión armónica también son útiles en aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso y repetible de la articulación.

Sin embargo, al seleccionar una articulación armónica para un robot de exterior, no recomendaría considerar únicamente la relación de reducción.

Los ingenieros deben considerar la condición de funcionamiento completa, incluido el par de salida, el par máximo, la velocidad de salida, la aceleración y desaceleración, el ciclo de trabajo, la carga radial, la carga axial y la carga de momento.

Una articulación con una relación de reducción adecuada puede seguir siendo inadecuada si sus condiciones reales de carga no corresponden a las capacidades del actuador.

La integración mecánica es tan importante como el rendimiento de la articulación

En proyectos robóticos prácticos, un actuador técnicamente capaz aún debe adaptarse a la estructura mecánica del robot.

Las dimensiones de instalación, la interfaz de brida, la estructura de salida, el tendido de cables y la disposición de la cubierta trasera pueden afectar al diseño final.

Por este motivo, a menudo trabajamos con los clientes en la integración mecánica de la articulación, en lugar de tratar el actuador como un componente aislado.

Dependiendo del proyecto, el cliente puede tener requisitos específicos para la interfaz de salida, las dimensiones de instalación, la dirección del cable o la estructura mecánica circundante.

Algunos clientes prefieren diseñar estas interfaces por sí mismos, mientras que otros requieren apoyo del fabricante del actuador.

Nuestro objetivo es hacer que la articulación se adapte al robot, en lugar de obligar a rediseñar la estructura del robot alrededor de un actuador estándar.

La detección de par y la protección ambiental trabajan juntas

Para un robot de exterior, la detección de par y la protección ambiental resuelven dos problemas diferentes.

La detección de par proporciona información sobre lo que ocurre mecánicamente.

La protección ambiental ayuda a que la articulación siga funcionando cuando está expuesta a condiciones externas.

Estos dos aspectos son independientes, pero se vuelven más valiosos cuando se combinan en un solo módulo de articulación.

Un robot puede necesitar detectar una carga externa mientras opera simultáneamente en un entorno con polvo, humedad o grandes variaciones de temperatura.

En tal sistema, la articulación no es simplemente un componente de transmisión. Se convierte en una parte importante de la arquitectura de movimiento y detección del robot.

Esta es una razón por la que un módulo de articulación integrado puede simplificar el diseño general del robot.

Probado en aplicaciones robóticas de exterior

Ya hemos suministrado módulos de articulación armónica para varios tipos de equipos robóticos de exterior.

Robots de instalación de paneles solares

Un ejemplo es un cliente en Canadá que utiliza módulos de articulación armónica HONPINE en un robot diseñado para la instalación de paneles solares en exteriores.

Módulos de articulación armónica HONPINE utilizados en un robot de instalación de paneles solares en exteriores en Canadá.

Robots de construcción de exterior

También hemos trabajado en requisitos relacionados con robots de construcción de exterior, donde la articulación puede necesitar operar bajo condiciones ambientales cambiantes mientras soporta las cargas mecánicas generadas durante las tareas de construcción.

Brazos robóticos de limpieza de exterior

Los brazos robóticos de limpieza de exterior representan otro tipo de aplicación en el que la instalación compacta, el movimiento fiable, la protección ambiental y la retroalimentación de carga pueden ser importantes.

Aunque estas aplicaciones son diferentes entre sí, comparten varios requisitos comunes: instalación compacta de la articulación, transmisión fiable de par, protección ambiental y capacidad para adaptar el actuador a la estructura mecánica del cliente.

Para nosotros, estos proyectos son valiosos porque las aplicaciones prácticas proporcionan retroalimentación directa sobre lo que una articulación robótica de exterior necesita lograr más allá del movimiento básico.

¿Qué deben considerar los ingenieros al seleccionar una articulación robótica de exterior?

Al seleccionar un módulo de articulación armónica para un robot de exterior, recomiendo evaluar la aplicación como un sistema completo en lugar de seleccionar el actuador basándose en una sola especificación.

La primera consideración es el par y la velocidad de salida requeridos. Deben evaluarse tanto las condiciones de funcionamiento continuo como las máximas, especialmente cuando el robot acelera, desacelera o cambia de dirección con frecuencia.

La segunda consideración es la carga mecánica. La carga radial, la carga axial y el momento flector pueden ser importantes según cómo se instale la articulación y cómo el mecanismo del robot transfiera las fuerzas externas al actuador.

La tercera consideración es la protección ambiental. Si el robot opera en exteriores, los ingenieros deben considerar el nivel de protección no solo de la carcasa del actuador, sino también de los conectores, cables, salidas de cable, cubierta trasera e interfaces de montaje.

La temperatura también debe considerarse desde el inicio del proceso de diseño. Para entornos fríos, el lubricante y otros materiales deben seleccionarse según las condiciones de operación reales.

Por último, si el robot requiere operación con reconocimiento de fuerza o supervisión de carga mecánica, la disponibilidad y la interfaz de la retroalimentación de par deben evaluarse al inicio del proyecto, en lugar de añadirse posteriormente.

Módulo de articulación armónica HONPINE para robótica de exterior

En HONPINE, nuestro enfoque para las articulaciones robóticas de exterior no consiste simplemente en reunir un reductor armónico y un motor.

Nos centramos en los requisitos que afectan a la aplicación robótica completa.

Nuestro módulo de articulación armónica puede combinar transmisión armónica de precisión con detección de par, electrónica integrada y una estructura mecánica con protección ambiental.

Para aplicaciones de exterior, las capacidades clave incluyen:

• Detección de par integrada y datos directos de par

• Protección de articulación apta para IP65

• Opciones de lubricación para baja temperatura

• Integración mecánica flexible

• Soluciones de cubierta trasera personalizadas cuando sea necesario

• Transmisión armónica compacta con alta densidad de par

Estas características ofrecen a los ingenieros más opciones al desarrollar sistemas robóticos que necesitan operar fuera de un entorno de fábrica controlado.

Al mismo tiempo, no todos los robots de exterior requieren la misma configuración. La articulación adecuada debe seleccionarse según los requisitos reales de par, velocidad, carga mecánica, temperatura, protección y control del robot.

Conclusión

La robótica de exterior es cada vez más exigente.

A medida que los robots se introducen en obras de construcción, mantenimiento exterior, instalación solar, limpieza y otros entornos no estructurados, la articulación robótica debe proporcionar más que una rotación precisa.

Debe resistir el entorno, proporcionar retroalimentación mecánica útil e integrarse de forma fiable con la estructura del robot.

Para estas aplicaciones, un módulo de articulación armónica con detección de par integrada puede proporcionar una combinación eficaz de transmisión de precisión, integración compacta e información directa de carga mecánica.

En HONPINE, seguimos trabajando con los clientes en estos requisitos prácticos, incluida la detección de par, la protección ambiental, el funcionamiento a baja temperatura y la personalización mecánica.

Si está desarrollando un brazo robótico de exterior, robot de construcción, robot de instalación solar u otro sistema robótico de exterior, podemos evaluar la configuración de articulación requerida según sus condiciones de par, velocidad, interfaz mecánica y entorno.

La articulación robótica adecuada no es simplemente la que tiene la especificación más alta. Es la que se ajusta a los requisitos reales del robot.

¿Qué hace diferente a una articulación robótica de exterior?

Un robot industrial que opera dentro de una fábrica normalmente trabaja en un entorno relativamente controlado. La temperatura, la humedad, el polvo y las condiciones mecánicas a menudo pueden gestionarse.

Los robots de exterior son diferentes.

Un robot instalado en exteriores puede estar expuesto a lluvia, polvo, humedad, fluctuaciones de temperatura y contactos mecánicos inesperados. El robot también puede trabajar sobre superficies irregulares o interactuar directamente con estructuras, herramientas u otros objetos.

Estas condiciones crean varios desafíos para la articulación robótica.

La articulación necesita suficiente par de salida y precisión de posicionamiento, pero también debe soportar las condiciones ambientales reales alrededor del robot. Al mismo tiempo, el sistema de control puede necesitar información sobre la carga mecánica que actúa sobre la articulación.

Por este motivo, considero que una articulación robótica de exterior debe evaluarse simultáneamente desde varias perspectivas: rendimiento de movimiento, retroalimentación de par, protección ambiental, adaptabilidad a la temperatura e integración mecánica.

Sensor de par integrado para datos directos de par

Una de las características importantes de nuestro módulo de articulación armónica es el sensor de par integrado.

En lugar de depender únicamente de la información del lado del motor, la articulación puede detectar el par en el lado de salida y proporcionar datos relacionados con el par al sistema de control.

Esto proporciona al robot una comprensión más directa de la carga mecánica que actúa sobre la articulación.

Por ejemplo, la retroalimentación de posición puede indicar al robot dónde se encuentra la articulación. La retroalimentación de par proporciona información adicional sobre la carga mecánica a la que está sometida la articulación.

Esta distinción es especialmente importante para los robots de exterior porque la carga externa puede cambiar continuamente.

El robot puede encontrar un objeto inesperado, experimentar resistencia del entorno de trabajo o necesitar aplicar una cantidad controlada de fuerza a una estructura. En estas situaciones, conocer el par de salida real puede proporcionar información adicional al controlador del robot.

¿Por qué es importante la detección de par en el lado de salida？

Para una articulación robótica, la carga mecánica real en el lado de salida puede ser diferente de la información obtenida únicamente del motor.

Por este motivo, la detección de par en el lado de salida puede ser útil cuando el robot necesita comprender su interacción con el entorno circundante.

La retroalimentación de posición indica al robot dónde se encuentra la articulación, mientras que la retroalimentación de par proporciona información sobre la carga mecánica transmitida a través de la articulación.

Para aplicaciones robóticas de exterior, esta información adicional puede ser valiosa cuando el robot trabaja contra una resistencia variable, entra en contacto con estructuras externas o realiza tareas en las que debe supervisarse la fuerza aplicada.

Datos directos de par desde la placa de accionamiento de la articulación

Para los clientes que utilizan nuestra configuración de articulación con detección de par, la información de par puede procesarse mediante la electrónica de accionamiento integrada y ponerse a disposición del sistema de control del cliente.

Esto significa que el cliente no necesita necesariamente construir una estructura externa completamente separada de detección de par alrededor de la articulación.

El concepto básico es sencillo:

Carga mecánica → Detección de par en el lado de salida → Electrónica de accionamiento → Datos de par → Controlador del robot

La interfaz real y el formato de los datos dependen de la configuración de producto seleccionada y de la arquitectura de control del cliente.

Los datos de par pueden utilizarse como parte de una estrategia de control robótico más amplia, incluida la supervisión de carga, la limitación de par, la detección de colisiones y el movimiento con reconocimiento de fuerza. Las funciones de control específicas dependen de cómo el cliente integre la señal de par en el software y el sistema de control del robot.

Para las aplicaciones robóticas de exterior, esta información mecánica adicional puede ser especialmente valiosa porque las condiciones de operación suelen ser menos predecibles que las de los equipos convencionales de fábrica.

Protección IP65 para aplicaciones de articulaciones robóticas de exterior

La protección ambiental es otra consideración importante.

Nuestro módulo de articulación armónica puede alcanzar un nivel de protección IP65, lo que lo hace adecuado para muchas aplicaciones robóticas de exterior que requieren protección contra el polvo y los chorros de agua.

Sin embargo, hay un punto importante que los ingenieros deben considerar al diseñar un robot de exterior.

La clasificación IP de la propia articulación no significa automáticamente que el robot completo tenga el mismo nivel de protección.

La protección general del sistema robótico también puede verse afectada por los conectores, cables, salida de cable, cubierta trasera, interfaz de montaje y estructura de sellado.

En otras palabras, lograr una protección fiable en exteriores requiere considerar la instalación mecánica completa, en lugar de únicamente la carcasa del actuador.

Protección de la cubierta trasera y de la salida de cable

La salida trasera de cable suele ser una de las áreas que requiere atención adicional durante la integración de un robot de exterior.

En muchos proyectos, los clientes diseñan y fabrican ellos mismos la cubierta trasera según la estructura de su robot, los requisitos de tendido de cables y la estrategia de protección general. Esta suele ser la solución más práctica, ya que la cubierta trasera debe adaptarse al diseño mecánico del cliente.

HONPINE también puede proporcionar cubiertas traseras personalizadas cuando sea necesario.

Sin embargo, dado que una cubierta trasera personalizada implica diseño mecánico no estándar, mecanizado y posiblemente validación adicional, el coste suele ser superior al de una cubierta trasera diseñada y fabricada directamente por el cliente.

Por lo tanto, normalmente recomendamos que los clientes evalúen primero si su estructura existente de cubierta trasera puede proporcionar la protección requerida. Cuando una interfaz específica, estructura de tendido de cables o requisito de protección haga necesaria la personalización, HONPINE puede analizar la solución personalizada correspondiente.

Este enfoque ofrece a los clientes más flexibilidad sin hacer que la personalización sea innecesariamente compleja.

Grasa de baja temperatura para entornos exteriores fríos

La temperatura es otro factor que no puede ignorarse al diseñar una articulación robótica de exterior.

Una articulación que funciona de manera fiable a temperatura ambiente puede requerir una solución de lubricación diferente cuando el robot está expuesto a temperaturas muy bajas.

Para aplicaciones que operan en entornos fríos, puede seleccionarse una grasa de baja temperatura adecuada según la temperatura ambiente real, el par de salida, la velocidad de rotación, el ciclo de trabajo y los requisitos de lubricación.

El objetivo no es simplemente especificar una grasa con clasificación de baja temperatura. El lubricante debe trabajar junto con todo el sistema de transmisión en las condiciones de funcionamiento reales del cliente.

Esto es particularmente importante para los robots de exterior que pueden necesitar arrancar y operar después de haber estado expuestos a temperaturas frías durante períodos prolongados.

Transmisión armónica compacta para articulaciones robóticas de exterior

La propia transmisión armónica también aporta varias ventajas al diseño de articulaciones robóticas.

Un reductor armónico puede proporcionar una alta relación de reducción dentro de una estructura relativamente compacta. Esto permite convertir la rotación de alta velocidad del motor en una menor velocidad de salida y un mayor par de salida sin requerir un gran sistema de transmisión multietapa.

Para las articulaciones robóticas, esto puede proporcionar una alta densidad de par manteniendo el actuador compacto.

Las características de bajo juego de la transmisión armónica también son útiles en aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso y repetible de la articulación.

Sin embargo, al seleccionar una articulación armónica para un robot de exterior, no recomendaría considerar únicamente la relación de reducción.

Los ingenieros deben considerar la condición de funcionamiento completa, incluido el par de salida, el par máximo, la velocidad de salida, la aceleración y desaceleración, el ciclo de trabajo, la carga radial, la carga axial y la carga de momento.

Una articulación con una relación de reducción adecuada puede seguir siendo inadecuada si sus condiciones reales de carga no corresponden a las capacidades del actuador.

La integración mecánica es tan importante como el rendimiento de la articulación

En proyectos robóticos prácticos, un actuador técnicamente capaz aún debe adaptarse a la estructura mecánica del robot.

Las dimensiones de instalación, la interfaz de brida, la estructura de salida, el tendido de cables y la disposición de la cubierta trasera pueden afectar al diseño final.

Por este motivo, a menudo trabajamos con los clientes en la integración mecánica de la articulación, en lugar de tratar el actuador como un componente aislado.

Dependiendo del proyecto, el cliente puede tener requisitos específicos para la interfaz de salida, las dimensiones de instalación, la dirección del cable o la estructura mecánica circundante.

Algunos clientes prefieren diseñar estas interfaces por sí mismos, mientras que otros requieren apoyo del fabricante del actuador.

Nuestro objetivo es hacer que la articulación se adapte al robot, en lugar de obligar a rediseñar la estructura del robot alrededor de un actuador estándar.

La detección de par y la protección ambiental trabajan juntas

Para un robot de exterior, la detección de par y la protección ambiental resuelven dos problemas diferentes.

La detección de par proporciona información sobre lo que ocurre mecánicamente.

La protección ambiental ayuda a que la articulación siga funcionando cuando está expuesta a condiciones externas.

Estos dos aspectos son independientes, pero se vuelven más valiosos cuando se combinan en un solo módulo de articulación.

Un robot puede necesitar detectar una carga externa mientras opera simultáneamente en un entorno con polvo, humedad o grandes variaciones de temperatura.

En tal sistema, la articulación no es simplemente un componente de transmisión. Se convierte en una parte importante de la arquitectura de movimiento y detección del robot.

Esta es una razón por la que un módulo de articulación integrado puede simplificar el diseño general del robot.

Probado en aplicaciones robóticas de exterior

Ya hemos suministrado módulos de articulación armónica para varios tipos de equipos robóticos de exterior.

Robots de instalación de paneles solares

Un ejemplo es un cliente en Canadá que utiliza módulos de articulación armónica HONPINE en un robot diseñado para la instalación de paneles solares en exteriores.

Módulos de articulación armónica HONPINE utilizados en un robot de instalación de paneles solares en exteriores en Canadá.

Robots de construcción de exterior

También hemos trabajado en requisitos relacionados con robots de construcción de exterior, donde la articulación puede necesitar operar bajo condiciones ambientales cambiantes mientras soporta las cargas mecánicas generadas durante las tareas de construcción.

Brazos robóticos de limpieza de exterior

Los brazos robóticos de limpieza de exterior representan otro tipo de aplicación en el que la instalación compacta, el movimiento fiable, la protección ambiental y la retroalimentación de carga pueden ser importantes.

Aunque estas aplicaciones son diferentes entre sí, comparten varios requisitos comunes: instalación compacta de la articulación, transmisión fiable de par, protección ambiental y capacidad para adaptar el actuador a la estructura mecánica del cliente.

Para nosotros, estos proyectos son valiosos porque las aplicaciones prácticas proporcionan retroalimentación directa sobre lo que una articulación robótica de exterior necesita lograr más allá del movimiento básico.

¿Qué deben considerar los ingenieros al seleccionar una articulación robótica de exterior?

Al seleccionar un módulo de articulación armónica para un robot de exterior, recomiendo evaluar la aplicación como un sistema completo en lugar de seleccionar el actuador basándose en una sola especificación.

La primera consideración es el par y la velocidad de salida requeridos. Deben evaluarse tanto las condiciones de funcionamiento continuo como las máximas, especialmente cuando el robot acelera, desacelera o cambia de dirección con frecuencia.

La segunda consideración es la carga mecánica. La carga radial, la carga axial y el momento flector pueden ser importantes según cómo se instale la articulación y cómo el mecanismo del robot transfiera las fuerzas externas al actuador.

La tercera consideración es la protección ambiental. Si el robot opera en exteriores, los ingenieros deben considerar el nivel de protección no solo de la carcasa del actuador, sino también de los conectores, cables, salidas de cable, cubierta trasera e interfaces de montaje.

La temperatura también debe considerarse desde el inicio del proceso de diseño. Para entornos fríos, el lubricante y otros materiales deben seleccionarse según las condiciones de operación reales.

Por último, si el robot requiere operación con reconocimiento de fuerza o supervisión de carga mecánica, la disponibilidad y la interfaz de la retroalimentación de par deben evaluarse al inicio del proyecto, en lugar de añadirse posteriormente.

Módulo de articulación armónica HONPINE para robótica de exterior

En HONPINE, nuestro enfoque para las articulaciones robóticas de exterior no consiste simplemente en reunir un reductor armónico y un motor.

Nos centramos en los requisitos que afectan a la aplicación robótica completa.

Nuestro módulo de articulación armónica puede combinar transmisión armónica de precisión con detección de par, electrónica integrada y una estructura mecánica con protección ambiental.

Para aplicaciones de exterior, las capacidades clave incluyen:

• Detección de par integrada y datos directos de par

• Protección de articulación apta para IP65

• Opciones de lubricación para baja temperatura

• Integración mecánica flexible

• Soluciones de cubierta trasera personalizadas cuando sea necesario

• Transmisión armónica compacta con alta densidad de par

Estas características ofrecen a los ingenieros más opciones al desarrollar sistemas robóticos que necesitan operar fuera de un entorno de fábrica controlado.

Al mismo tiempo, no todos los robots de exterior requieren la misma configuración. La articulación adecuada debe seleccionarse según los requisitos reales de par, velocidad, carga mecánica, temperatura, protección y control del robot.

Conclusión

La robótica de exterior es cada vez más exigente.

A medida que los robots se introducen en obras de construcción, mantenimiento exterior, instalación solar, limpieza y otros entornos no estructurados, la articulación robótica debe proporcionar más que una rotación precisa.

Debe resistir el entorno, proporcionar retroalimentación mecánica útil e integrarse de forma fiable con la estructura del robot.

Para estas aplicaciones, un módulo de articulación armónica con detección de par integrada puede proporcionar una combinación eficaz de transmisión de precisión, integración compacta e información directa de carga mecánica.

En HONPINE, seguimos trabajando con los clientes en estos requisitos prácticos, incluida la detección de par, la protección ambiental, el funcionamiento a baja temperatura y la personalización mecánica.

Si está desarrollando un brazo robótico de exterior, robot de construcción, robot de instalación solar u otro sistema robótico de exterior, podemos evaluar la configuración de articulación requerida según sus condiciones de par, velocidad, interfaz mecánica y entorno.

La articulación robótica adecuada no es simplemente la que tiene la especificación más alta. Es la que se ajusta a los requisitos reales del robot.