Moteur de joint robot harmonique /planétaire intégré

Un module d'articulation robotique est une unité de commande de mouvement hautement intégrée qui combine un moteur d'articulation, un réducteur harmonique, un servomoteur, deux codeurs, un frein et des capteurs au sein d'un système d'actionnement compact. Également appelé actionneur d'articulation ou actionneur harmonique, il détermine directement la précision des mouvements, le couple, la réponse dynamique et la fiabilité globale du robot. Pour les robots humanoïdes, les robots collaboratifs, les robots quadrupèdes et les systèmes d'automatisation industrielle, la qualité du module d'actionnement harmonique a un impact significatif sur les performances globales du robot. Un robot humanoïde typique peut nécessiter plus de 30 actionneurs d'articulation, faisant des modules d'articulation l'un des composants les plus précieux et critiques du robot.

Le routage de câbles à arbre creux est une conception structurelle qui permet aux câbles d'alimentation, aux fils d'encodeur et aux câbles de communication de passer directement par le centre de l'actionneur d'articulation du robot au lieu d'être acheminés à l'extérieur.
Cette conception offre plusieurs avantages importants :
Élimine la torsion et l'emmêlement des câbles
Protège les câbles contre l'usure et les dommages mécaniques
Permet une rotation continue de l'articulation sans interférence des câbles
Améliore la fiabilité du robot et simplifie la maintenance
Crée une conception de robot plus propre et plus compacte
Pour les robots humanoïdes, les robots collaboratifs et les robots quadrupèdes, la technologie à arbre creux est devenue une caractéristique importante des modules d'entraînement harmonique haute performance et des moteurs avancés d'articulation de robot.

Les modules d'entraînement harmonique HPJM utilisent une approche de sécurité différente. Au lieu du STO, nous intégrons un système de frein électromagnétique intégré fiable qui s'enclenche automatiquement pour arrêter la rotation immédiatement lorsque l'alimentation est coupée, garantissant ainsi un fonctionnement sûr.

Le nouveau moteur d'articulation robotique à entraînement harmonique HONPINE HAG 2026 dispose d'une fonction STO. Contactez-nous pour obtenir plus d'informations sur la série HAG.

Non.
L’arbre creux est une caractéristique structurelle soigneusement conçue plutôt qu’un compromis en termes de résistance. Les actionneurs modernes d’articulation de robot sont conçus à l’aide d’une analyse par éléments finis (FEA) avancée et d’une ingénierie structurelle optimisée afin de maintenir une rigidité élevée tout en permettant le passage interne des câbles.
La conception creuse permet un câblage plus propre et une plus grande flexibilité d’installation sans réduire le couple nominal ni la capacité de charge de l’actionneur.
Ainsi, les actionneurs harmoniques, les moteurs harmoniques et les modules d’articulation de robot haute performance d’aujourd’hui combinent une construction légère, une excellente rigidité et une résistance mécanique fiable, ce qui les rend adaptés aux robots humanoïdes, aux robots industriels, aux robots collaboratifs et à d’autres systèmes robotiques de précision.

Avec l'expansion continue des capacités de fabrication à grande échelle et l'innovation technologique continue, HONPINE vise non seulement à fournir des produits fiables, reproductibles en grande série et rentables, mais aussi à accélérer l'industrialisation des robots humanoïdes et des robots à intelligence incarnée.

Les moteurs de joint harmonique HONPINE se caractérisent par :
Couple de sortie élevé
Haute précision
Rapport de réduction élevé
Structure compacte
Faible bruit
Faibles vibrations
Ils conviennent particulièrement aux articulations de bras robotisés, où des exigences extrêmement élevées en matière de précision, de contrôle de la force et de conception légère sont essentielles.

Pour la plupart des modèles, HONPINE peut maîtriser le délai de livraison dans un délai d'un mois. Une petite partie des produits peut être en cours de planification de production en raison d'une forte hausse de la demande de commandes. Nous continuons à étendre notre échelle de production afin d'augmenter la capacité.

Lors du choix d'un actionneur pour articulation de robot, plusieurs indicateurs clés de performance doivent être pris en compte : Densité de couple : Un moteur d'articulation de robot de haute qualité doit fournir un couple de sortie élevé dans une conception compacte et légère, optimisant ainsi l'efficacité et la capacité de charge du robot. Précision de positionnement : Un faible jeu et une excellente répétabilité sont essentiels pour les tâches de précision telles que l'assemblage, l'inspection et la robotique médicale. Un actionneur harmonique haut de gamme assure un mouvement fluide et un positionnement très précis. Durée de vie : Une longue durée de vie et des performances constantes sont indispensables pour les robots industriels fonctionnant en continu dans des environnements exigeants. Performances thermiques : Un module d'entraînement harmonique efficace doit maintenir des températures de fonctionnement stables en fonctionnement continu, contribuant ainsi à préserver la précision et à prolonger la durée de vie des composants. En évaluant ces quatre facteurs conjointement, les utilisateurs peuvent identifier un actionneur d'articulation de robot fiable, adapté aux applications robotiques de longue durée.

Oui. Il utilise un encodeur absolu multitour. Cependant, en raison d'un réducteur à la sortie, une batterie d'encodeur est nécessaire pour conserver le comptage de position multitour. La personnalisation est prise en charge, offrant l'option d'avoir le moteur avec ou sans la batterie d'encodeur.

Un actionneur d'articulation robotique est une unité intégrée de contrôle de mouvement qui combine un réducteur harmonique, un servomoteur, un codeur, un frein, un contrôleur et des roulements de précision dans un module compact. Également appelé actionneur intégré à réducteur harmonique, module d'articulation d'entraînement robotique, articulation robotique intégrée ou module d'actionneur rotatif robotique, il constitue le système central de transmission de puissance des robots modernes.

Grâce à son architecture modulaire, plusieurs modules d'articulation à engrenage harmonique peuvent être combinés pour construire des bras robotiques à plusieurs degrés de liberté, des robots humanoïdes, des exosquelettes, des robots de service et des équipements d'automatisation sur mesure.
Les petits modèles sont largement utilisés dans:Nacelles de caméra,drones et aéronefs sans pilote,robots d'inspection,dispositifs médicaux
Les grands modèles sont idéaux pour:Bras robotiques industriels,robots humanoïdes,robots collaboratifs,robots mobiles,robots logistiques
,robots à usage spécial,équipements d'automatisation CNC

Le développement rapide des robots humanoïdes stimule l'innovation continue dans les articulations robotiques harmoniques et les actionneurs d'articulations robotisées. En tant qu'unités de mouvement essentielles pour les épaules, les coudes, les poignets, la taille et les jambes des robots, les systèmes modernes d'actionneurs harmoniques deviennent plus légers, plus compacts et plus puissants. Les conceptions avancées améliorent la densité de couple, la précision de positionnement et les performances de mouvement tout en réduisant le poids et l'espace d'installation. Parallèlement, les profils d'engrenages optimisés, les matériaux à haute résistance, ainsi que l'amélioration de la lubrification, de l'étanchéité et de la gestion thermique renforcent la durabilité, la résistance aux chocs et la durée de vie. Ces avancées permettent aux robots humanoïdes d'effectuer des mouvements plus précis, plus fiables et plus proches de ceux de l'humain dans les applications industrielles, de service et de recherche.

Haute précision L’engrènement multi-dents répartit les erreurs de transmission, offrant une excellente précision de positionnement et un jeu extrêmement faible.
Rapport de réduction élevé Les rapports de réduction à un étage varient généralement de 30:1 à 320:1, avec des conceptions personnalisées dépassant 1000:1.
Format compact Par rapport aux réducteurs conventionnels, un module d’articulation robotique compact offre des dimensions nettement plus réduites tout en maintenant un couple de sortie équivalent.
Forte intégration Une articulation intégrée à entraînement harmonique combine moteur, réducteur, codeur, frein et contrôleur dans un ensemble compact, simplifiant l’installation.
Mouvement fluide La faible vitesse de glissement des dents minimise les vibrations et les impacts tout en maintenant des rendements de transmission entre 69% et 96%.

Bien que les actionneurs à transmission harmonique offrent une précision exceptionnelle, ils présentent également certaines limites d’ingénierie.
Résistance limitée aux chocs
Le flexspline subit en permanence une déformation élastique, ce qui rend les transmissions harmoniques moins adaptées aux applications impliquant des impacts fréquents, telles que les sauts, la course ou les chutes de robots.
Rigidité torsionnelle plus faible
Par rapport aux réducteurs planétaires ou aux réducteurs RV, les transmissions harmoniques présentent généralement une rigidité torsionnelle plus faible.
Défis liés à la gestion thermique
Les conceptions d’actionneurs hautement intégrées réduisent l’espace disponible pour la dissipation de la chaleur, nécessitant des stratégies de refroidissement optimisées.
Contraintes de rapport de réduction
Les transmissions harmoniques ne sont généralement pas recommandées pour les applications nécessitant des rapports de réduction inférieurs à environ 35:1.

Bien que les actionneurs à transmission harmonique offrent une précision exceptionnelle, ils présentent également certaines limites d’ingénierie.
Résistance limitée aux chocs
Le flexspline subit en permanence une déformation élastique, ce qui rend les transmissions harmoniques moins adaptées aux applications impliquant des impacts fréquents, telles que les sauts, la course ou les chutes de robots.
Rigidité torsionnelle plus faible
Par rapport aux réducteurs planétaires ou aux réducteurs RV, les transmissions harmoniques présentent généralement une rigidité torsionnelle plus faible.
Défis liés à la gestion thermique
Les conceptions d’actionneurs hautement intégrées réduisent l’espace disponible pour la dissipation de la chaleur, nécessitant des stratégies de refroidissement optimisées.
Contraintes de rapport de réduction
Les transmissions harmoniques ne sont généralement pas recommandées pour les applications nécessitant des rapports de réduction inférieurs à environ 35:1.

Nos modules d'entraînement harmonique sont dotés d'un encodeur haute précision de 16 bits, offrant une résolution de 65 536 positions discrètes par tour. Cela signifie que la rotation complète de 360° est divisée en incréments extrêmement fins pour une précision positionnelle exceptionnelle à l'extrémité du moteur.

Bien que les modules standard de joint de robot HONPINE ne comprennent pas de mesure de couple intégrée, nous pouvons répondre aux exigences de détection de couple en intégrant un capteur de couple externe. Veuillez contacter notre équipe technique pour des solutions personnalisées.

En raison de la conception très compacte de notre système d'entraînement intégré, les modules d'articulation de robot actuels de HONPINE n'incluent pas de broches d'E/S à usage général. Cette conception rationalisée permet une optimisation de l'espace dans les applications robotiques.

Les spécifications mécaniques complètes, y compris la masse et le volume pour toutes les variantes de modules, sont disponibles dans notre brochure de sélection de modèles. Téléchargez la brochure dans notre section ressources ou contactez notre équipe commerciale pour des exigences dimensionnelles spécifiques.

Le moteur articulé HONPINE utilise un encodeur magnétique avec une résolution de 65 536 unités par tour.

Oui. Il utilise un encodeur absolu multitour. Cependant, en raison d'un réducteur à la sortie, une batterie d'encodeur est nécessaire pour conserver le comptage de position multitour. La personnalisation est prise en charge, offrant l'option d'avoir le moteur avec ou sans la batterie d'encodeur.

Sur la base du protocole CAN, un seul moteur nécessite 0,5 ms pour chaque transmission et réception. Pour plusieurs moteurs, ce temps s'accumule en conséquence.

En substance, un contrôleur principal peut gérer quatre modules. Bien que le cycle de communication normal soit de 0,5 ms par transmission, il ne maintient pas systématiquement cet intervalle—par exemple, un échantillonnage à haute fréquence n'est pas nécessaire pendant les états d'alarme ou des conditions similaires.

Un module d'articulation harmonique permet un contrôle précis de la position et du couple pour les articulations de robot grâce au rapport de réduction élevé (généralement 50–160:1) et au faible jeu (moins de 1 minute d'arc) du réducteur harmonique.
De plus, le module intègre des codeurs et des capteurs de couple, permettant un ajustement en temps réel du couple avec une précision de ±0,1 N·m, ce qui le rend parfaitement adapté aux tâches d'assemblage flexibles et conformes.

Un module d'articulation harmonique prend en charge le mouvement de rotation des articulations robotiques et atteint une précision de répétition de positionnement allant jusqu'à ±0,001°.
Il offre une densité de couple élevée (>100 N·m/kg) dans un espace compact, ce qui le rend idéal pour des applications telles que :
Articulations de robots humanoïdes
Robots de soudage et de manutention
Machines médicales
Équipements d'automatisation industrielle
Systèmes d'entraînement électrique
Robots de service et autres systèmes robotiques

La conception à arbre creux permet aux câbles, lignes pneumatiques ou fils de signal de passer par le centre, réduisant le diamètre du joint et rendant le routage des câbles plus simple et plus fiable. Cela réduit considérablement la complexité du câblage et améliore l'intégration globale du système dans les applications robotiques.

Les moteurs de joint harmonique HONPINE se caractérisent par :
Couple de sortie élevé
Haute précision
Rapport de réduction élevé
Structure compacte
Faible bruit
Faibles vibrations
Ils conviennent particulièrement aux articulations de bras robotisés, où des exigences extrêmement élevées en matière de précision, de contrôle de la force et de conception légère sont essentielles.

Avec l'expansion continue des capacités de fabrication à grande échelle et l'innovation technologique continue, HONPINE vise non seulement à fournir des produits fiables, reproductibles en grande série et rentables, mais aussi à accélérer l'industrialisation des robots humanoïdes et des robots à intelligence incarnée.

La sélection d’un module d’actionneur robotique à réducteur harmonique nécessite d’évaluer des facteurs de performance clés, notamment la densité de couple, la répétabilité, l’architecture de commande, la conception mécanique, la capacité de communication et la fiabilité environnementale. Une densité de couple élevée améliore la capacité de charge utile tout en réduisant le poids global du système, et les applications de précision exigent généralement des niveaux de répétabilité allant jusqu’à ≤15–20 secondes d’arc. Les modules avancés adoptent souvent une commande en boucle fermée à double codeur absolu afin de compenser le jeu et les erreurs de transmission, améliorant ainsi la précision du mouvement. Les structures à arbre creux permettent le routage interne des câbles pour une meilleure intégration et une fiabilité accrue. Les protocoles de communication industriels tels qu’EtherCAT et CAN FD, associés à une commande servo haute fréquence, garantissent des performances rapides et stables. En outre, les systèmes d’actionneurs fiables doivent réussir des tests rigoureux portant sur la plage de température, la durée de vie en fatigue, la surcharge, les chocs, les vibrations et la protection IP afin d’assurer une stabilité industrielle à long terme.

Les dernières technologies d’actionneurs harmoniques pour robots se concentrent sur trois grands axes de développement.
Structures intégrées légères
Grâce à l’utilisation d’alliages de magnésium, de boîtiers légers et d’agencements mécaniques optimisés, les fabricants continuent de réduire le poids tout en raccourcissant la longueur des actionneurs.
Précision accrue et densité de puissance plus élevée
Les améliorations continues de la conception des moteurs, des réducteurs harmoniques, de la résolution des codeurs et des algorithmes d’asservissement augmentent la densité de couple, la précision de positionnement et la réponse dynamique.
Fiabilité améliorée
Les progrès réalisés dans les matériaux des flexsplines, l’optimisation des profils de denture, le traitement thermique, les technologies d’étanchéité et les systèmes de lubrification améliorent considérablement la durabilité dans des conditions industrielles exigeantes.

Malgré la concurrence croissante des systèmes d'engrenages planétaires et des réducteurs RV, les systèmes d'actionneurs de précision à entraînement harmonique restent difficiles à remplacer dans les applications exigeant :

Jeu nul ou ultra-faible
Haute précision de positionnement
Conception intégrée compacte
Articulations robotiques légères

À mesure que les robots humanoïdes exigent une plus grande résistance aux chocs pour les articulations du bas du corps, les réducteurs planétaires deviennent plus courants dans les hanches et les jambes. Cependant, les modules robotiques à entraînement harmonique continuent de dominer les applications sensibles à la précision, telles que les bras robotiques, les poignets, les robots collaboratifs, les robots médicaux et les robots de service.

Plutôt qu'une technologie en remplace une autre, l'industrie évolue vers une sélection de transmissions spécifique à chaque application, où les solutions harmoniques, planétaires et RV coexistent afin d'optimiser les performances pour différents systèmes robotiques.

Paramètres clés
Résolution 16 bits : 65 536 impulsions par tour de moteur.
Rapport de réduction : par exemple, 101:1 signifie que la sortie effectue un tour pour chaque 101 tours du moteur.
Vitesse de sortie
Vitesse de sortie = vitesse du moteur ÷ rapport de réduction.
Exemple : moteur à 1 tour/sec (65 536 impulsions/sec) avec un rapport 101:1 → la sortie effectue 1 tour en 101 secondes.
Conversion d'unités
Conversions rad/s :
1 rad/s ≈ 57,3 °/s
1 rad/s ≈ 9,55 tr/min
Impulsions/sec ↔ tr/min (encodeur 16 bits) :
1 tr/min ≈ 1092,27 impulsions/sec
1 impulsion/sec ≈ 1/1092,27 tr/min
Remarque : Les calculs sont basés sur des relations physiques. Par exemple, 1 rad/s = 60/(2π) tr/min.