Alors que la technologie de fabrication évolue rapidement vers la numérisation et l'intelligence, l'industrie de la robotique continue de se développer, introduisant des innovations qui améliorent l'automatisation dans divers domaines. Des robots ménagers de nettoyage et des bras robotiques industriels aux robots de soudage spécialisés et aux robots avancés à pattes, ces machines deviennent de plus en plus intégrées à la vie quotidienne et à la production. Au cœur des systèmes robotiques, les moteurs d'articulation de robot, les réducteurs harmoniques et les entraînements se distinguent comme les composants les plus critiques.

L'intégration du moteur, des circuits de contrôle et des modules de capteurs dans un système unifié améliore l'efficacité, la flexibilité et la fiabilité. La recherche sur les modules de moteurs d'articulation permet une conception de robot plus rationalisée, permettant une réutilisation modulaire, une intégration simplifiée du système et une réduction du temps et des coûts de développement. Cette approche garantit une plus grande adaptabilité et une maintenance plus facile.

Dans le "corps" d'un robot, le module d'articulation agit comme une "articulation" vitale, et le moteur à couple sans balais sert de "cœur" clé. Généralement, ces moteurs sont sans balais (bien que des moteurs pas à pas ou des servomoteurs puissent également être utilisés), les moteurs à couple sans cadre étant particulièrement remarquables pour leur rapport diamètre-longueur élevé et leur nombre accru de pôles magnétiques.

Pourquoi les moteurs sans balais excellent dans les modules d'articulation

Les moteurs à couple sans balais fonctionnent en utilisant des capteurs de position du rotor pour détecter l'orientation des pôles magnétiques, transmettant des signaux au contrôleur. Le contrôleur traite ces signaux, déclenchant les interrupteurs de puissance de l'onduleur pour alimenter les enroulements du stator, générant le couple nécessaire. Ce système de contrôle sophistiqué permet plusieurs fonctions :

• Contrôle précis du moteur (rotation avant/arrière, freinage)

• Régulation de tension basée sur PWM pour le contrôle de vitesse en boucle ouverte

• Régulation en boucle fermée de la vitesse et du courant pour optimiser les performances dynamiques et statiques

• Protection contre les défauts (par exemple, protections contre les courts-circuits et les surintensités) pour un fonctionnement stable

Le moteur à couple sans balais à courant continu sans cadre à aimant permanent se distingue par sa conception sans cadre. Contrairement aux moteurs traditionnels, il élimine l'arbre, les roulements, le boîtier et les capots, ne conservant que le rotor et le stator. Le rotor—généralement une bague intérieure avec des aimants permanents—se monte directement sur l'arbre de la machine, tandis que le stator, composé d'acier laminé et d'enroulements de cuivre, s'intègre dans le boîtier de la machine. Cette conception compacte maximise l'efficacité de l'espace, un avantage crucial pour les articulations robotiques à espace limité.

Applications des moteurs à couple sans balais dans la robotique

Aujourd'hui, les moteurs à couple sans balais sont largement adoptés dans les articulations robotiques, permettant :

Aux robots humanoïdes d'atteindre des mouvements de membres réalistes

Aux robots collaboratifs (cobots) d'effectuer des tâches de haute précision comme l'assemblage

Aux robots exosquelettes d'aider les utilisateurs avec des défis de mobilité

En tant que cœur des modules d'articulation robotique, les moteurs à couple sans balais propulsent le progrès technologique, permettant aux robots d'exceller dans diverses applications. Leurs avantages uniques—compacité, précision et fiabilité—continuent d'élargir les possibilités d'innovation robotique.