Comment choisir le bon actionneur d’articulation robotique pour des applications robotiques spécialisées ?

Pourquoi le choix d'une articulation robotique devient-il un défi d'ingénierie ?

Le développement de la robotique ne se limite plus aux bras robotisés industriels standardisés. Les robots humanoïdes, les robots collaboratifs, les manipulateurs mobiles, les robots chirurgicaux, les robots d'inspection, les bras robotisés spécialisés et les équipements d'automatisation intelligents engendrent des exigences de plus en plus diversifiées pour les systèmes d'articulation des robots .

Pour un robot industriel classique, les ingénieurs peuvent généralement choisir une combinaison relativement standardisée de servomoteur, de réducteur de précision, d'encodeur et de variateur. Cependant, cette approche se complexifie considérablement lors du développement d'une plateforme robotique nouvelle ou hautement personnalisée.

Un poignet robotique compact peut nécessiter un poids extrêmement faible et un encombrement réduit. Une jambe de robot humanoïde peut exiger une densité de couple élevée, une grande rigidité, une réponse dynamique rapide et un retour d'information de position fiable. Un robot collaboratif peut nécessiter la détection de couple et la détection de collisions. Un robot chirurgical peut privilégier la précision, la fluidité des mouvements, des dimensions compactes et une faible erreur de transmission.

Ces exigences ne peuvent pas toujours être satisfaites par le simple choix d'un moteur plus gros ou d'une boîte de vitesses à rapport plus élevé.

Le véritable défi d'ingénierie consiste à déterminer quel type d'architecture d'articulation robotique peut fournir la combinaison adéquate de couple, de vitesse, de précision, de rigidité, de poids, de retour d'information, de sécurité et d'intégration pour le système robotique complet.

C’est là qu’un actionneur articulaire robotisé intégré peut apporter une solution pratique.

Plutôt que de traiter le moteur, le réducteur harmonique, l'encodeur, le variateur, le frein et le capteur de couple comme des composants complètement séparés, un module d'articulation intégré combine les fonctions clés en une unité coordonnée qui peut être conçue en fonction des exigences du robot.

Commencez par le problème du robot, et non par les spécifications de l'actionneur.

L'une des erreurs les plus fréquentes dans le choix des articulations de robots est de commencer par une spécification du produit.

Les ingénieurs peuvent commencer par se demander :

Quel est le couple fourni par cet actionneur ?

Mais le couple à lui seul ne détermine pas si un actionneur est adapté.

Une meilleure approche consiste à partir du problème réel que le robot doit résoudre.

Quelle est la charge utile ?

Quelle est la longueur de la liaison du robot ?

Quelle est la vitesse articulaire maximale ?

À quelle fréquence l'articulation accélère-t-elle et décélère-t-elle ?

Quelle est la précision de positionnement requise ?

De quel espace d'installation disposez-vous ?

Quel poids cette articulation peut-elle ajouter au robot ?

L'articulation doit-elle supporter la détection de forces externes ?

Le robot nécessite-t-il un codeur absolu ?

Le contrôleur utilise-t-il EtherCAT, CANopen ou CAN-FD ?

Un axe vertical nécessite-t-il un frein de maintien ?

Le robot a-t-il besoin d'un système de câblage interne ?

L'actionneur fonctionnera-t-il dans un environnement à basse température, poussiéreux ou dans d'autres environnements exigeants ?

Ces questions décrivent le problème d'ingénierie proprement dit.

Ce n'est qu'après avoir compris ces exigences qu'il convient de sélectionner l'actionneur harmonique approprié, la configuration du moteur, l'architecture de l'encodeur, l'interface de communication et la structure mécanique.

Problème 1 — L'articulation du robot est trop lourde

Pour les robots multi-axes, le poids des articulations pose un problème qui devient de plus en plus grave à mesure que le nombre d'axes augmente.

Un actionneur plus lourd n'augmente pas seulement le poids total du robot. Il peut également augmenter la charge sur l'articulation précédente.

Par exemple, un poids supplémentaire au niveau du poignet peut augmenter le couple requis au niveau du coude. Ce couple accru au niveau du coude peut ensuite augmenter les contraintes exercées sur l'articulation de l'épaule.

Cela crée un effet domino dans toute la structure du robot.

Pour les robots humanoïdes et les bras robotiques légers, le problème est encore plus important car chaque kilogramme supplémentaire peut influencer les performances dynamiques, la consommation d'énergie, la capacité de charge utile et la réponse de contrôle.

Solution : Augmenter la densité de couple au niveau des articulations

Un actionneur de joint robotique à haute densité de couple peut aider les ingénieurs à atteindre le couple de sortie requis sans augmenter inutilement la taille et le poids du joint.

C’est l’une des raisons pour lesquelles la transmission harmonique est largement envisagée pour les articulations de robots compacts.

En combinant un moteur sans cadre à forte densité de couple avec un réducteur harmonique compact, l'actionneur peut générer un couple de sortie substantiel dans un espace d'installation relativement réduit.

Pour les applications où chaque gramme compte, une architecture de joint intégrée peut également réduire le nombre de composants mécaniques supplémentaires, de structures de montage, d'accouplements et de composants de transmission externes nécessaires autour de l'actionneur.

HONPINE propose différentes plateformes articulaires en fonction de l'équilibre requis entre couple, taille, poids et performance.

Pour les articulations robotiques ultra-compactes, la plateforme TCHL se concentre sur la minimisation des dimensions et du poids des articulations tout en conservant une capacité de production substantielle.

Pour les applications hautes performances nécessitant une plage de couple plus étendue et une personnalisation accrue, HPJM-PRO propose une autre configuration.

Pour des applications allant des articulations robotiques légères aux articulations robotiques à charge élevée, HAG fournit une plateforme évolutive.

L'objectif n'est pas de recommander l'actionneur le plus grand.

Il s'agit de trouver l'articulation la plus petite et la plus légère capable de satisfaire de manière fiable les exigences réelles de charge et de dynamique du robot.

Problème 2 — Le robot nécessite un couple élevé, mais l’espace d’installation est limité.

Un problème courant pour les bras robotiques spécialisés est le manque d'espace disponible.

Le concepteur mécanique peut disposer d'un espace suffisant pour la liaison du robot, mais d'un diamètre ou d'une longueur axiale très limités pour l'articulation.

Augmenter la taille du moteur peut résoudre le problème du couple, mais créer un autre problème d'intégration mécanique.

L'ajout d'une boîte de vitesses externe peut augmenter la longueur totale.

L'ajout d'un encodeur externe risque de compliquer davantage la structure.

Les câbles externes peuvent interférer avec les articulations adjacentes.

Solution : Utiliser une architecture de joint harmonique intégré

Un actionneur harmonique compact peut intégrer le moteur, le réducteur, l'encodeur et l'électronique d'entraînement dans une solution unique au niveau de l'articulation.

Cela permet au concepteur mécanique de considérer l'articulation comme un module fonctionnel au lieu de concevoir chaque composant indépendamment.

L'architecture à arbre creux peut offrir un autre avantage important.

Au lieu de faire passer les câbles et les conduites pneumatiques à l'extérieur du joint, l'espace interne peut être utilisé pour le passage des câbles.

Cela peut s'avérer particulièrement précieux pour les bras robotiques multi-axes, les robots humanoïdes, les robots chirurgicaux et les systèmes de manipulation compacts.

L'objectif n'est pas simplement de réduire la taille de l'actionneur.

L'objectif est de réduire l'espace et la complexité mécanique nécessaires à la construction de l'articulation robotique complète.

Problème 3 — Une grande précision de positionnement est requise, mais l'erreur de transmission ne peut être ignorée.

De nombreuses applications robotiques nécessitent plus qu'un simple déplacement du point A au point B.

L'assemblage de précision, la distribution, le meulage, le soudage, la manipulation de semi-conducteurs, les équipements optiques et la robotique médicale peuvent nécessiter un suivi précis de la trajectoire et un positionnement répétable.

Dans ces applications, les caractéristiques de transmission deviennent importantes.

Le jeu, la déformation torsionnelle, la résolution de l'encodeur, la rigidité structurelle et la réponse de la commande peuvent tous influencer la position finale de l'effecteur terminal du robot.

Solution : Combiner la transmission harmonique de précision avec une rétroaction haute résolution

Un motoréducteur harmonique de précision peut offrir un rapport de réduction élevé et un faible jeu dans une structure compacte.

Cependant, le réducteur lui-même ne constitue qu'une partie de la solution.

L'architecture de rétroaction est également importante.

Pour les articulations de robots de haute précision, un codeur absolu peut fournir des informations de position directes au système de commande.

Dans les applications plus exigeantes, les codeurs côté moteur et côté sortie peuvent être combinés pour fournir des informations supplémentaires sur le comportement de la transmission et la sortie réelle de l'articulation.

Cela crée une architecture de contrôle en boucle fermée plus complète.

Pour les applications exigeant une répétabilité élevée, l'objectif devrait donc être d'évaluer l'ensemble de la chaîne de transmission et de rétroaction, plutôt que d'examiner indépendamment le jeu du réducteur ou la résolution de l'encodeur.

Problème 4 — Le robot doit interagir avec son environnement

Le contrôle de position à lui seul ne suffit pas pour tous les robots.

Imaginez un robot en train de polir une surface.

Le robot doit maintenir une force de contact spécifique tout en suivant une trajectoire.

Prenons l'exemple d'un robot collaboratif.

Le robot doit reconnaître les forces extérieures inattendues et réagir de manière appropriée.

Prenons l'exemple d'un robot humanoïde.

Ses articulations peuvent avoir besoin de réagir de manière dynamique au contact du sol, d'objets ou d'êtres humains.

Dans ces applications, le robot a besoin de plus d'informations que sa position et sa vitesse.

Il doit comprendre la force et le couple.

Solution : Ajouter un capteur de couple côté sortie

Un capteur de couple intégré peut transformer un actionneur de mouvement conventionnel en une interface de contrôle de force plus performante.

Lorsque le capteur de couple est correctement positionné au sein de l'architecture articulaire, le contrôleur peut recevoir des informations sur le couple agissant à la sortie.

Ces informations peuvent aider à :

• contrôle de force-position

• détection de collision

• mouvement conforme

• détection des contacts

• enseignement du drag

• assemblage de précision

• polissage et meulage

• interaction homme-robot

Les plateformes TCHL et HAG de HONPINE peuvent être configurées avec une détection de couple pour les applications où le retour de force fait partie des exigences fonctionnelles du robot.

L'important est que la détection du couple soit prise en compte dès le début de l'architecture du robot, et non ajoutée après coup.

L'intégration mécanique, la position du capteur, le câblage, la fréquence d'échantillonnage, la bande passante de contrôle et la compatibilité du contrôleur influencent tous les performances finales du contrôle de force.

Problème 5 — Le robot a besoin d'une réponse dynamique rapide

Les robots humanoïdes et les bras robotiques hautement dynamiques imposent aux actionneurs articulaires des exigences différentes de celles des mécanismes d'automatisation conventionnels à basse vitesse.

Des accélérations et des décélérations fréquentes peuvent engendrer des charges instantanées élevées.

L'actionneur doit réagir rapidement tout en gérant les variations d'inertie et le couple transitoire.

Cela signifie que le couple nominal à lui seul ne suffit pas pour sélectionner l'actionneur.

Les ingénieurs doivent également prendre en compte le couple maximal, le couple de charge admissible, l'inertie du rotor, la capacité thermique, la rigidité de la transmission, les caractéristiques du moteur et la bande passante de la commande.

Solution : Adapter l'articulation au profil de charge dynamique

Le moteur d'articulation du robot doit être sélectionné en fonction du profil de mouvement réel et non pas simplement de la charge statique maximale.

Par exemple, une articulation qui supporte en permanence une charge élevée peut nécessiter une configuration différente de celle d'une articulation qui fonctionne par brèves accélérations importantes.

L'actionneur approprié doit donc équilibrer :

Couple continu + couple de pointe + vitesse + inertie + performances thermiques + rigidité de la transmission.

Les différentes plateformes de joints harmoniques de HONPINE offrent différentes plages de performances, permettant ainsi aux ingénieurs de sélectionner un actionneur en fonction des caractéristiques dynamiques de chaque joint.

Cette approche est particulièrement importante pour les robots humanoïdes, les bras robotiques à grande vitesse et autres systèmes soumis à des accélérations et décélérations fréquentes.

Problème 6 — Le robot requiert à la fois compacité et grande rigidité

La réduction de la taille des actionneurs peut parfois engendrer des problèmes structurels.

Une articulation robotique ne doit pas seulement produire du couple. Elle doit également résister à la déformation causée par des charges externes.

Si la rigidité des articulations est insuffisante, le robot peut subir des erreurs de positionnement de l'effecteur terminal même si l'encodeur lui-même possède une très haute résolution.

Cela devient particulièrement important pour les bras robotiques à longue portée, les applications à charge utile lourde, l'usinage de précision, le soudage et la manipulation à force contrôlée.

Solution : Évaluer conjointement la densité de couple et la rigidité mécanique.

Un module de joint harmonique haute performance doit donc être évalué en fonction à la fois de la densité de couple et de la rigidité mécanique.

Le réducteur, les roulements, le carter, la structure de sortie et l'interface de montage contribuent tous à la rigidité finale de l'assemblage.

Pour les applications robotiques exigeantes, les ingénieurs doivent prendre en compte le cheminement complet de la charge, depuis le moteur jusqu'à la liaison du robot, en passant par la transmission harmonique.

Les différentes plateformes articulaires de HONPINE couvrent différents niveaux de charge et exigences structurelles, permettant aux ingénieurs de sélectionner une configuration appropriée plutôt que d'utiliser la même architecture articulaire pour l'ensemble du robot.

Problème 7 — Les articulations des différents robots ont des exigences complètement différentes

Une idée fausse courante est de croire qu'un robot doit utiliser les mêmes spécifications d'actionneur pour chaque articulation.

En réalité, l'épaule, le coude, le poignet, la taille, le genou, la cheville et les autres articulations peuvent avoir des besoins complètement différents.

Par exemple, l'épaule d'un robot humanoïde peut nécessiter un couple élevé et une plage de fonctionnement relativement large, tandis que son poignet peut privilégier la compacité et une faible inertie.

De même, l'axe de base d'un bras robotique industriel peut nécessiter une capacité de charge élevée, tandis que son articulation terminale peut nécessiter un actionneur beaucoup plus petit.

Solution : Concevoir une architecture d'actionneur au niveau des articulations

Au lieu de sélectionner un seul actionneur pour l'ensemble du robot, les ingénieurs peuvent diviser le robot en différentes catégories d'articulations.

Un processus de conception typique peut prendre en compte :

Joints à forte charge

Nécessite un couple continu élevé, un couple de pointe élevé, une rigidité élevée et une construction mécanique robuste.

Joints à charge moyenne

Il est nécessaire de trouver un équilibre entre le couple, la vitesse, le poids et les dimensions d'installation.

Poignet et articulations des extrémités légers

Privilégier un poids léger, des dimensions compactes, une faible inertie et une réactivité élevée.

articulations contrôlées par la force

Nécessite une détection du couple de sortie et une architecture de rétroaction appropriée.

Joints verticaux

Peut nécessiter un frein de maintien intégré pour des raisons de sécurité.

Cette approche permet au fabricant du robot d'optimiser chaque articulation en fonction de sa fonction réelle.

Problème 8 — Les disques externes et les composants multiples augmentent la complexité de l'intégration

Une articulation robotique traditionnelle peut être constituée d'un servomoteur, d'un réducteur, d'un codeur, d'un servomoteur externe, d'un frein, de câbles, de connecteurs et d'interfaces mécaniques supplémentaires.

Chaque composant doit être sélectionné et intégré séparément.

Cela crée davantage d'interfaces mécaniques, plus de câblage, plus de points de défaillance potentiels et plus de travail d'ingénierie.

Pour les fabricants de robots développant une nouvelle plateforme, cela peut considérablement augmenter le temps de développement.

Solution : Utiliser un moteur d'articulation robotique intégré

Un moteur articulaire robotisé intégré combine plusieurs fonctions essentielles en un seul module.

Selon sa configuration, l'articulation peut intégrer :

• moteur de couple sans cadre

• réducteur d'harmoniques

• encodeur absolu

• électronique d'entraînement

• frein

• capteur de couple

• interface de communication

• connecteurs internes

Cette approche permet aux ingénieurs de considérer l'actionneur comme un module fonctionnel standardisé.

L'avantage ne se limite pas au gain d'espace à l'installation.

Il peut également simplifier la conception mécanique, le câblage électrique, l'intégration logicielle, les tests et la maintenance.

Pour les entreprises développant de nouvelles plateformes robotiques, cela peut contribuer à raccourcir la transition entre le prototype et la production.

Problème 9 — Le contrôleur du robot utilise différentes architectures de communication

Les différents fabricants de robots peuvent utiliser des architectures de contrôle différentes.

Certains systèmes utilisent EtherCAT pour le contrôle de mouvement en temps réel à haute vitesse.

D'autres peuvent utiliser CANopen ou CAN-FD pour la commande d'actionneurs distribués.

Certaines applications peuvent nécessiter des interfaces numériques ou analogiques supplémentaires.

Si l'actionneur ne correspond pas à l'architecture du contrôleur, les ingénieurs devront peut-être développer du matériel ou des logiciels de communication supplémentaires.

Solution : Sélectionner l'interface de communication en même temps que l'articulation

La communication doit donc être prise en compte dans le processus de sélection des actionneurs.

Les différentes plateformes conjointes de HONPINE prennent en charge des options de communication telles que EtherCAT, CANopen et CAN-FD, selon le modèle et la configuration.

Cela permet d'adapter l'architecture de l'actionneur au système de contrôle global du robot, plutôt que d'obliger le fabricant du robot à repenser le contrôleur autour de l'actionneur.

Pour les développeurs de robots OEM, cette compatibilité peut s'avérer particulièrement importante lors de la transition des systèmes prototypes aux systèmes de production.

Problème 10 — Les robots spéciaux ne peuvent pas toujours utiliser des actionneurs standard

C’est peut-être l’un des défis les plus importants pour les nouvelles entreprises de robotique.

Un actionneur standard peut avoir le couple correct mais un diamètre inadéquat.

Elle peut avoir les bonnes dimensions, mais un couple de pointe insuffisant.

Il peut s'adapter mécaniquement, mais il lui manque le protocole de communication requis.

Elle peut satisfaire aux exigences de couple, mais elle ajoute trop de poids.

Il peut fournir un retour d'information sur la position, mais pas la détection du couple requise par l'application.

C’est pourquoi les systèmes robotiques spécialisés nécessitent souvent des actionneurs articulaires personnalisés.

Solution : Adapter l'actionneur au robot, et non le robot à l'actionneur.

Pour les bras robotiques spécialisés, l'actionneur doit être évalué conjointement avec la structure mécanique et l'architecture de contrôle.

Les exigences de personnalisation potentielles peuvent inclure :

Configuration mécanique : diamètre extérieur, longueur axiale, arbre creux, interface de montage et position du connecteur.

Performances : couple nominal, couple maximal, vitesse, rapport de réduction et rigidité.

Commentaires : résolution de l’encodeur, configuration de l’encodeur côté moteur/côté sortie et détection du couple.

Contrôle : EtherCAT, CANopen, CAN-FD et autres exigences de communication.

Sécurité : frein de maintien, STO et autres fonctions de protection.

Environnement : température de fonctionnement, exigences de protection et conditions environnementales spécifiques à l'application.

C’est là qu’un fournisseur de modules communs, disposant à la fois de plateformes de produits et de capacités de personnalisation technique, peut apporter une plus grande valeur ajoutée qu’un fournisseur proposant uniquement une boîte de vitesses standard.

Comment adapter le module d'articulation harmonique approprié aux différentes applications robotiques ?

Au lieu de se demander quel produit est le « meilleur », les ingénieurs peuvent commencer par identifier le problème qu'ils doivent résoudre.

Pour des bras robotiques ultra-compacts et des articulations légères

Lorsque le principal défi est un espace limité et un poids excessif des articulations, la priorité doit être donnée à des dimensions compactes, une faible masse, une faible inertie et une densité de couple suffisante.

Une architecture articulaire hautement intégrée et compacte telle que la plateforme TCHL de HONPINE peut être envisagée pour ces applications.

Les applications typiques comprennent les robots collaboratifs compacts, les bras robotiques de bureau, les poignets robotiques, les mécanismes médicaux et l'automatisation de précision.

Pour les bras robotiques haute performance

Lorsque le robot requiert un couple plus élevé, une plus grande précision, des options de configuration plus larges et des performances dynamiques supérieures, l'articulation doit être sélectionnée en fonction du profil complet de charge et de mouvement.

La plateforme HPJM-PRO peut être envisagée lorsque l'application requiert une densité de couple élevée, une transmission harmonique de précision, un retour d'information absolu de l'encodeur, une communication industrielle et une personnalisation.

Pour les robots humanoïdes et les plateformes robotiques industrielles

Les robots humanoïdes et les robots industriels nécessitent généralement une gamme de performances articulaires beaucoup plus large.

Différentes articulations peuvent nécessiter des niveaux de couple, des vitesses, des rigidités, des systèmes de rétroaction et des fonctions de sécurité sensiblement différents.

La plateforme HAG offre une architecture articulaire évolutive couvrant une large plage de couples, avec des options telles que des codeurs absolus, des capteurs de couple et des freins.

L'avantage principal ne réside pas simplement dans le couple maximal.

Il s'agit de la capacité à construire une plateforme d'actionneurs au niveau des articulations qui peut être adaptée à différentes positions au sein d'un même robot.

Un processus pratique de sélection des articulations d'un robot

Pour les fabricants de robots, le choix des actionneurs peut être simplifié en suivant un processus structuré.

Étape 1 — Définir la charge mécanique

Déterminer la charge utile, la longueur de la liaison, la charge de gravité, la force externe, l'inertie et le couple maximal admissible de l'articulation.

Ne calculez pas uniquement le couple nominal. Tenez compte de l'accélération, de la décélération, des arrêts d'urgence et des éventuelles charges d'impact.

Étape 2 — Définir le profil de mouvement

Déterminer la vitesse requise, l'accélération, la décélération, le cycle de service, la fréquence de fonctionnement et la charge continue ou intermittente.

Cela permet de déterminer si l'articulation doit être optimisée pour un couple continu, un couple de pointe ou une réponse dynamique à haute vitesse.

Étape 3 — Définir les contraintes physiques

Déterminer le diamètre maximal du joint, la longueur axiale, le poids total admissible, les exigences relatives à l'arbre creux, la méthode de montage et les exigences relatives au cheminement interne des câbles.

Pour les robots compacts, ces contraintes doivent être définies avant de sélectionner l'actionneur.

Étape 4 — Définir les exigences en matière de précision et de rétroaction

Déterminer la précision du positionnement, la répétabilité, la résolution de l'encodeur et si un retour d'information côté moteur et côté sortie est nécessaire.

Si l'application nécessite un contrôle de la force, déterminez si un capteur de couple de sortie intégré est nécessaire.

Étape 5 — Définir l'architecture de contrôle

Vérifiez le protocole de communication, la compatibilité du contrôleur, la tension, l'interface de retour d'information, les modes de contrôle et les fonctions de sécurité requises.

Cela évite que la sélection mécanique ne crée ultérieurement des problèmes d'intégration électrique.

Étape 6 — Sélectionner la plateforme commune appropriée

Ce n'est qu'après avoir défini les exigences préalables qu'il convient de sélectionner la plateforme d'actionneur appropriée.

C’est là que les différentes plateformes HONPINE peuvent être adaptées à différentes exigences plutôt que d’appliquer un actionneur standard à chaque application.

Pourquoi une approche axée sur les applications est-elle meilleure qu'une approche axée sur les produits ?

Pour les fabricants de robots, le fournisseur d'actionneurs le plus précieux n'est pas nécessairement celui qui possède le plus grand catalogue de produits.

La question la plus importante est de savoir si le fournisseur peut comprendre la relation entre l'actionneur et le robot.

Un actionneur articulaire affecte :

poids du robot → couple articulaire → conception structurelle → consommation d'énergie → réponse dynamique → performances de contrôle → charge utile → architecture globale du robot.

Par conséquent, le choix d'une articulation robotique est une décision d'ingénierie au niveau du système.

L'approche de HONPINE consiste à fournir différentes plateformes d'articulations harmoniques pour répondre aux différentes exigences d'application, tout en prenant en charge la personnalisation lorsqu'une configuration standard ne peut pas satisfaire aux exigences de conception du robot.

Cela permet aux clients de partir du problème applicatif réel et de remonter vers l'architecture conjointe appropriée.

Un seul partenaire d'ingénierie pour répondre aux différents besoins en articulations robotiques

Une nouvelle plateforme robotique peut nécessiter plusieurs types d'articulations différents.

L'épaule peut nécessiter un couple élevé.

Le coude peut nécessiter un équilibre entre couple et poids.

Le poignet pourrait nécessiter une conception ultra-compacte.

Une articulation à commande de force peut nécessiter un capteur de couple intégré.

Une articulation verticale peut nécessiter un frein.

Un autre joint peut nécessiter une dimension spécifique pour l'arbre creux ou une interface de communication.

Au lieu de les traiter comme des projets totalement indépendants, une plateforme d'actionneurs commune et un partenaire d'ingénierie commun peuvent contribuer à simplifier le processus de développement.

Les plateformes HPJM-PRO, TCHL et HAG de HONPINE offrent différents points de départ pour répondre à ces exigences, tandis que la personnalisation permet d'adapter l'architecture articulaire au robot spécifique.

L'objectif n'est pas d'imposer le même actionneur à tous les robots.

L'objectif est d'aider chaque robot à trouver la configuration d'actionneurs qui correspond à ses propres exigences mécaniques et de contrôle.

Du concept robotique à la production : construire l’architecture articulaire adéquate

Pour les entreprises de robotique qui développent un nouveau produit, le choix de l'actionneur peut avoir un impact à long terme sur l'ensemble du robot.

Modifier l'articulation une fois la structure mécanique, le contrôleur, le logiciel et le câblage déjà développés peut s'avérer coûteux et chronophage.

C’est pourquoi l’actionneur doit être pris en compte dès les premières étapes de la conception architecturale.

Un actionneur harmonique adapté pour articulations de robot peut assurer la transmission mécanique, le moteur, le retour d'information, l'interface de commande et la détection optionnelle nécessaires au robot, le tout sur une plateforme intégrée.

Pour les entreprises développant des robots humanoïdes, des robots collaboratifs, des bras robotiques industriels, des bras robotiques spécialisés, des robots médicaux, des manipulateurs mobiles et des équipements d'automatisation avancés, cela peut réduire la complexité du développement du robot à partir du niveau des articulations.

Trouvez la solution d'articulation robotique harmonique adaptée à votre application.

Il n'existe pas d'actionneur universel pour articulations de robots qui soit idéal pour tous les systèmes robotiques.

La solution adéquate dépend de la relation entre la charge, la vitesse, la précision, le poids, la rigidité, l'espace d'installation, le retour d'information, le contrôle de la force, la communication, la sécurité et les exigences environnementales.

Un poignet robotique léger peut nécessiter un actionneur complètement différent de celui utilisé pour le genou d'un robot humanoïde.

Un robot médical de précision peut nécessiter un retour d'information différent de celui d'un bras industriel lourd.

Un robot collaboratif peut privilégier la détection du couple, tandis qu'un robot industriel peut privilégier la rigidité et le couple continu.

C’est pourquoi HONPINE propose plusieurs plateformes d’actionneurs à joints harmoniques plutôt qu’une seule configuration standardisée.

HPJM-PRO, TCHL et HAG offrent différentes bases techniques pour différentes architectures de robots, tandis que la personnalisation permet d'adapter l'actionneur aux exigences mécaniques et de contrôle spécifiques à l'application.

Si vous développez un robot humanoïde, un robot collaboratif, un bras robotique industriel, un bras robotique spécialisé, un robot médical, un manipulateur AGV/AMR ou un système d'automatisation de précision, le meilleur point de départ n'est pas forcément un catalogue de produits.

Commencez par le problème d'ingénierie.

Définir les exigences en matière de couple, de vitesse, de poids, de dimensions, de précision, de rigidité, de retour d'information, de communication et de sécurité.

Sélectionnez ensuite l'architecture conjointe qui répond à ces exigences.

HONPINE aide les ingénieurs en robotique à passer de « Quel actionneur devons-nous acheter ? » à « De quelle solution articulaire notre robot a-t-il réellement besoin ? »