Motorreductor armónico robótico con encoders de alta precisión y STO

Motorreductor armónico robótico con encoders de alta precisión y STO

● Introducción

El motorreductor armónico robótico HAG es un actuador de articulación robótica diseñado específicamente para aplicaciones de robótica. El driver integrado está incorporado en la base del motorreductor y está equipado con encoders de alta precisión—resolución de 20 bits en el lado de alta velocidad y de 19 bits en el lado de salida—lo que permite un control de bucle cerrado completo. Hay disponibles funciones opcionales de STO y freno para garantizar un funcionamiento más seguro del equipo.
Contáctenos

Características

  Hay disponibles funciones opcionales de STO y freno, que proporcionan una mayor seguridad operativa.

El diseño integrado todo en uno es más ligero en comparación con los actuadores armónicos tradicionales con controladores externos.

  Equipado con un encoder de 20-bit, permite un movimiento más suave, mayor precisión y menor error, logrando un control de bucle cerrado de alta precisión.

Utiliza una transmisión armónica de alta precisión, que ofrece una repetibilidad superior e inversión de dirección sin retardo.

  Cuenta con un diseño de eje hueco, lo que hace que el tendido y la gestión de cables sean más convenientes.

Admite entradas y salidas digitales duales de 24V, junto con una interfaz analógica de ±10V para una integración de control flexible.

Compatible con múltiples protocolos de comunicación, incluidos EtherCAT (CiA402), CANopen (CiA402), CAN-FD, y RS485 Modbus.

 Proporciona una interfaz de depuración USB con acceso en tiempo real a los bucles de posición, velocidad y corriente, lo que permite el ajuste de parámetros PID y la monitorización del estado del controlador.

 Admite múltiples modos de operación, incluidos par de perfil, velocidad, posición, posición/velocidad/corriente síncronas cíclicas, control analógico, y modo de retorno a origen.

Equipado con identificación avanzada de inercia para condiciones de carga variable, mejorando la adaptabilidad y el rendimiento del sistema.

 Integra funciones de protección completas, como STO, sobretensión/subtensión, sobrecorriente, sobretemperatura, errores de seguimiento, errores de sincronización, y fallos de comunicación.

 Diseñado para un funcionamiento fiable en entornos industriales, con resistencia a la vibración, alto rendimiento de aislamiento y clase de protección hasta IP40.

Especificaciones

Hoja 1

Datos técnicos del motorreductor armónico HAG-11
Relación de reducción5181101
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m11.41518
Par nominalN.m4.66.27.3
Velocidad máximarpm885645
Velocidad nominalrpm593730
Velocidad nominalArms3.352.782.67
Corriente nominalArms1.501.281.20
Constante de parN.mArms3.064.866.06
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)2.56
Inductancia fase-fase del motormH1.8
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm9.5
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad8
Rigidez torsionalx10°N.m/rad0.46                             0.6
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥0.2
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²1.86*10^-5
Con frenokg*m²1.94*10^-5
MasaSin frenoKg0.51
Con frenoKg0.55
Pares de polos del motorPolo10
Sensor de parRango nominalNm-25-0-25Nm
Sobrecarga máxima%F.S.200%
Sobrecarga de seguridad%F.S.150%
Deriva de temperatura%F.S.±0.2%F.S./10℃
Deriva de temperatura de sensibilidad%F.S.±0.1%F.S./10℃
Resolución de transmisión de fuerza%F.S.<0.2%
Fluctuación de torqueNm<0.2
Error no lineal%F.S.±0.2%F.S.
Frecuencia de muestreokHz8K


Hoja 2

Ficha técnica del motor de articulación armónico H A G -14
Relación de reducción5181101
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m232935
Par nominalN.m10.516.521
Velocidad máximarpm986250
Velocidad nominalrpm593730
Velocidad nominalArms6.395.074.91
Corriente nominalArms2.922.892.95
Constante de parN.mArms3.605.717.13
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)0.89
Inductancia fase-fase del motormH1.67
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm7
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad8
Rigidez torsionalx10°N.m/rad0.46                             0.6
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥0.65
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²3.52*10^-5
Con frenokg*m²3.76*10^-5
MasaSin frenoKg0.875
Con frenoKg0.92
Pares de polos del motorPolo16
Sensor de parRango nominalNm-35-0-35Nm
Sobrecarga máxima%F.S.200%
Sobrecarga de seguridad%F.S.150%
Deriva de temperatura%F.S.±0.2%F.S./10℃
Deriva de temperatura de sensibilidad%F.S.±0.1%F.S./10℃
Resolución de transmisión de fuerza%F.S.<0.2%
Fluctuación de torqueNm<0.2
Error no lineal%F.S.±0.2%F.S.
Frecuencia de muestreokHz8K


Hoja 3

Motor de onda de deformación H A G -17
Relación de reducción5181101
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m232935
Par nominalN.m10.516.521
Velocidad máximarpm986250
Velocidad nominalrpm593730
Velocidad nominalArms6.395.074.91
Corriente nominalArms2.922.892.95
Constante de parN.mArms3.605.717.13
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)0.89
Inductancia fase-fase del motormH1.67
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm7
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad8
Rigidez torsionalx10°N.m/rad0.46                             0.6
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥0.65
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²3.52*10^-5
Con frenokg*m²3.76*10^-5
MasaSin frenoKg0.875
Con frenoKg0.92
Pares de polos del motorPolo16
Sensor de parRango nominalNm-35-0-35Nm
Sobrecarga máxima%F.S.200%
Sobrecarga de seguridad%F.S.150%
Deriva de temperatura%F.S.±0.2%F.S./10℃
Deriva de temperatura de sensibilidad%F.S.±0.1%F.S./10℃
Resolución de transmisión de fuerza%F.S.<0.2%
Fluctuación de torqueNm<0.2
Error no lineal%F.S.±0.2%F.S.
Frecuencia de muestreokHz8K


Hoja 4

Actuador de transmisión armónica HAG-20
Relación de reducción5181101121
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m5283104111
Par nominalN.m26425363
Velocidad máximarpm98625041
Velocidad nominalrpm59373025
Velocidad nominalArms17.0117.0917.1815.30
Corriente nominalArms8.508.658.758.68
Constante de parN.mArms3.064.866.057.25
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)0.18
Inductancia fase-fase del motormH0.45
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm7.7
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad24
Rigidez torsionalx10°N.m/rad1.8                              2.3
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥1
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²8.81*10^-5
Con frenokg*m²9.47*10^-5
MasaSin frenoKg1.43
Con frenoKg1.51
Pares de polos del motorPolo16
Sensor de parRango nominalNm-140-0-140Nm
Sobrecarga máxima%F.S.200%
Sobrecarga de seguridad%F.S.150%
Deriva de temperatura%F.S.±0.2%F.S./10℃
Deriva de temperatura de sensibilidad%F.S.±0.1%F.S./10℃
Resolución de transmisión de fuerza%F.S.<0.2%
Fluctuación de torqueNm<0.2
Error no lineal%F.S.±0.2%F.S.
Frecuencia de muestreokHz8K


Hoja 5

Actuador armónico H A G -25
Relación de reducción5181101121
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m100158195235
Par nominalN.m5485106127
Velocidad máximarpm78494033
Velocidad nominalrpm59373025
Velocidad nominalArms27.9827.8427.5527.72
Corriente nominalArms14.0513.9313.9313.93
Constante de parN.mArms3.846.107.619.12
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)0.1
Inductancia fase-fase del motormH0.56
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm8
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad38
Rigidez torsionalx10°N.m/rad3.4                             4.6
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥2
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²1.33*10^-4
Con frenokg*m²1.45*10^-4
MasaSin frenoKg2.43
Con frenoKg2.54
Pares de polos del motorPolo16
Sensor de parRango nominalNm-250-0-250Nm
Sobrecarga máxima%F.S.200%
Sobrecarga de seguridad%F.S.150%
Deriva de temperatura%F.S.±0.2%F.S./10℃
Deriva de temperatura de sensibilidad%F.S.±0.1%F.S./10℃
Resolución de transmisión de fuerza%F.S.<0.2%
Fluctuación de torqueNm<0.2
Error no lineal%F.S.±0.2%F.S.
Frecuencia de muestreokHz8K


Hoja 6

Actuador reductor armónico HAG 32
Relación de reducción51101161
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m218380430
Par nominalN.m124247300
Velocidad máximarpm552817
Velocidad nominalrpm432214
Velocidad nominalArms45.8240.3328.63
Corriente nominalArms23.9824.1218.38
Constante de parN.mArms5.1710.2416.33
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)0.067
Inductancia fase-fase del motormH0.46
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm10
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad95
Rigidez torsionalx10°N.m/rad7.6                              9.9
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥4.2
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²8.84*10^-4
Con frenokg*m²9.24*10^-4
MasaSin frenoKg4.57
Con frenoKg4.8
Pares de polos del motorPolo16
Sensor de parRango nominalNm-500-0-500Nm
Sobrecarga máxima%F.S.200%
Sobrecarga de seguridad%F.S.150%
Deriva de temperatura%F.S.±0.2%F.S./10℃
Deriva de temperatura de sensibilidad%F.S.±0.1%F.S./10℃
Resolución de transmisión de fuerza%F.S.<0.2%
Fluctuación de torqueNm<0.2
Error no lineal%F.S.±0.2%F.S.
Frecuencia de muestreokHz8K


Hoja 7

Motor armónico de precisión HAG-40
Relación de reducción5181101121161
Tensión del bus de CC 48VDCPar máximoN.m405641702762800
Par nominalN.m216345430515557
Velocidad máximarpm4931252116
Velocidad nominalrpm3522181511
Velocidad nominalArms59.6259.4152.1847.2837.30
Corriente nominalArms31.8031.9831.9631.9525.97
Constante de parN.mArms6.7910.7913.4516.1221.45
Resistencia fase-fase del motorOhmios(20℃)0.05
Inductancia fase-fase del motormH0.35
Constante de fuerza contraelectromotriz del motorVms/krpm13.5
Encoder absolutoTipo de encoder
Protocolo de valor absoluto BISS-C
Resolución del encoder (salida)bitUna vuelta: 2²⁰ (1,048,576); Multivuelta: 2¹² (4,096)
Precisión de posicionamientoArcsec≤75
Los valores anteriores son los predeterminados; se puede personalizar una precisión de posicionamiento unidireccional de ≤20.
RepetibilidadArcsec≤10
Rigidez a la inclinaciónx10°N.mrad175
Rigidez torsionalx10°N.m/rad14                              18.6
Freno de retención sin alimentación (lado del motor)N.m≥6
Momento de inercia del rotorSin frenokg*m²1.6*10^-3
Con frenokg*m²1.67*10^-3
MasaSin frenoKg7.49
Con frenoKg7.8
Pares de polos del motor Polo16


Q:

Qué es el módulo de articulación armónica de la serie HAG? Para qué aplicaciones se utiliza?

A:
La serie HAG es un módulo de actuador de accionamiento armónico / motor con engranaje armónico altamente integrado desarrollado por HONPINE. Integra un reductor armónico, un motor de par sin bastidor, un servoaccionamiento y un codificador en una sola estructura compacta. Los componentes opcionales incluyen un freno y un sensor de par, lo que permite una solución de accionamiento y control totalmente integrada.

Los escenarios de aplicación incluyen:
Cuello, extremidades superiores, cintura, articulación de cadera y articulación de rodilla de robots humanoides, así como brazos robóticos colaborativos, brazos robóticos médicos, robots de propósito especial y AGVs.

Cobertura de modelos:
7 modelos en total — HAG-11, 14, 17, 20, 25, 32 y 40 — con rangos de par de 4.6 N·m a 556 N·m.
Q:

Cuál es la diferencia clave entre la serie HAG y los módulos actuadores con reductor armónico convencionales?

A:
El diferenciador clave es la arquitectura integrada de detección de par.

Todos los modelos de la serie HAG pueden equiparse con un sensor de par integrado, lo que permite el control de fuerza en lazo cerrado. Tanto las versiones con detección de par como las versiones sin detección de par comparten las mismas dimensiones mecánicas, lo que permite a los clientes cambiar libremente sin rediseñar.

El sensor de par está integrado dentro de la articulación, eliminando las limitaciones de los sensores de fuerza externos y permitiendo una rotación continua ilimitada de 360° sin interferencias de cables.

En cambio, las soluciones tradicionales dependen de sensores de par externos o de la estimación de corriente del motor, que se ven muy afectadas por la fricción y la deriva térmica, lo que da como resultado una consistencia deficiente del control de fuerza.
Q:

Qué modos de control admite el actuador armónico de la serie HAG?

A:
La serie HAG admite cuatro modos de control principales:

Modo de corriente
Modo de velocidad
Modo de posición
Modo de par (control de fuerza en bucle cerrado basado en el sensor de par integrado)

También admite los modos síncronos cíclicos CSP / CST / CSV y es totalmente compatible con el perfil de accionamiento CiA 402.
Q:

¿Qué protocolos de comunicación son compatibles con los motores con engranaje armónico hag?

A:
La serie HAG admite:

EtherCAT
CAN
CAN-FD

Ofrece una gran compatibilidad, lo que permite a los clientes cambiar desde otras marcas sin rediseñar su arquitectura de control.
Q:

¿Cuáles son las especificaciones de precisión de los actuadores armónicos hag?

A:
Parámetro Valor típico
Precisión de posicionamiento ≤ 10 segundos de arco (según el modelo)
Precisión de posicionamiento repetido ≤ 2 segundos de arco (según el modelo)

El rendimiento varía según el modelo y la relación de reducción. Por ejemplo, el HAG-17 ofrece una precisión de posicionamiento de ≤ ±20 segundos de arco y una repetibilidad de ≤ ±5 segundos de arco.
Q:

¿Qué opciones de integración están disponibles para los actuadores con reductor armónico?

A:
La serie HAG admite varias integraciones opcionales:
Sensor de par: permite el control de fuerza en lazo cerrado
Freno electromagnético: para retención en apagado
Codificadores dobles de alta precisión: 20 bits (lado del motor) + 19 bits (lado de salida)
Función de seguridad STO (Safe Torque Off)
Interfaces I/O: dos terminales integrados para la conexión de señales externas
Q:

¿Cómo seleccionar el motorreductor armónico modelo HAG adecuado para diferentes aplicaciones?

A:
La serie completa HAG cubre diferentes niveles de par. La selección del modelo debe basarse en los requisitos de carga de cada articulación robótica:
Modelo Área de aplicación
HAG-11 / 14 / 17 Cuello, extremidad superior, mano diestra, muñeca
HAG-20 / 25 Cintura, articulación del hombro
HAG-32 / 40 Articulación de la cadera, articulación de la rodilla (articulaciones portantes de alta carga de par)