Solution d’articulation robotique antidéflagrante pour robots quadrupèdes d’inspection chimique : actionneur d’articulation planétaire avec un couple de pointe allant jusqu’à 500 N·m

Dans les environnements à haut risque tels que les usines pétrochimiques, les sites miniers et les installations électriques, les robots sont de plus en plus utilisés pour remplacer les humains lors des inspections et d'autres opérations dangereuses. À mesure que les attentes envers ces robots évoluent de la simple capacité à « effectuer des inspections » à celle de « réaliser des tâches pratiques », des exigences plus élevées sont imposées à leurs composants d'entraînement essentiels, en particulier auxactionneurs d'articulation robotique.

En tant que fournisseur professionnel de composants d'entraînement essentiels pour robots, HONPINE a développé et fabriqué une série demodules antidéflagrants à trois articulations, notamment le JRM-E292247-35EN-CG-ACF-S20-Ex, offrant aux fabricants de robots une solution intégrée d'articulation robotique antidéflagrante hautement fiable et prête pour la production.

Dans des conditions de fonctionnement à haut risque, les composants de mouvement des robots sont confrontés à quatre défis majeurs : la sécurité antidéflagrante, les performances de couple, la gestion thermique et la mobilité sur terrains complexes. Ils doivent également maintenir un fonctionnement fiable sur de longues périodes. La série de modules d'articulation antidéflagrants de HONPINE est conçue autour de ces exigences d'application afin de relever les défis liés au fonctionnement des robots dans des environnements dangereux.

1. Conception intrinsèquement antidéflagrante

Il existe actuellement deux principales approches pour concevoir des articulations destinées aux robots antidéflagrants.

La première consiste à utiliser un module d'articulation standard avec un boîtier antidéflagrant. Cette approche peut réduire les coûts de développement et raccourcir le cycle de développement, mais les performances à long terme de la structure antidéflagrante, du système électrique, de l'étanchéité et de la gestion thermique nécessitent encore une validation systématique.

La seconde consiste en une conception intégrée et antidéflagrante développée dès le niveau du module d'articulation, dans laquelle la structure mécanique, le système électrique, l'étanchéité, les matériaux et la gestion thermique sont pris en compte conjointement dès le départ.

Dans les environnements pétrochimiques et miniers, les gaz inflammables, les poussières et les conditions de fonctionnement complexes créent des défis supplémentaires pour la conception de robots antidéflagrants. Les moteurs et les composants électriques à l'intérieur de l'articulation peuvent devenir des sources potentielles d'inflammation, tandis qu'un fonctionnement continu peut également augmenter la température des composants. Par conséquent, l'adaptation d'une articulation robotique à des applications antidéflagrantes ne consiste pas simplement à ajouter un boîtier externe. La conception doit traiter la construction antidéflagrante, la configuration électrique, l'étanchéité et le contrôle de la température comme un système intégré.

La série de modules antidéflagrants à trois articulations de HONPINE est conçue pour répondre aux exigences des fabricants de robots développant des systèmes intrinsèquement antidéflagrants. Les modules sont conçus et fabriqués en intégrant la protection contre les explosions dans la structure mécanique, le système électrique, l'étanchéité et le choix des matériaux. Les produits ont obtenu la certification antidéflagrante Ex db IIB T4 Gb, permettant une utilisation conforme dans les zones dangereuses applicables.

2. Couple de sortie élevé pour aller au-delà de l'inspection

Les attentes envers les robots antidéflagrants ne se limitent plus à l'entrée dans des zones dangereuses pour effectuer des inspections, des prises de vue et la collecte de données. Ces robots sont de plus en plus appelés à réaliser des tâches plus exigeantes telles que l'utilisation d'outils, la manutention d'équipements et les interventions d'urgence.

Lors de ces opérations, les articulations robotiques doivent supporter non seulement les charges statiques continues générées par les outils et les charges utiles, mais aussi les charges d'impact instantanées causées par les collisions, les actions de levier et les ajustements de posture.

Si la capacité de couple de pointe d'une articulation est insuffisante, les charges instantanées peuvent provoquer une saturation du couple et une défaillance du mouvement. Une articulation peut être capable de supporter une charge statique tout en étant incapable d'accomplir des tâches de manipulation pratiques en cas de charges soudaines. Une réserve de couple suffisante est donc importante pour gérer à la fois les charges continues et les impacts transitoires tout en maintenant un mouvement stable et fiable.

La série de modules antidéflagrants à trois articulations de HONPINE fournit jusqu'à 500 N·m de couple de pointe par articulation. Cette capacité de couple élevée apporte une réserve de couple supplémentaire au système robotique, permettant aux articulations de supporter les charges continues d'équipements lourds d'inspection ou d'exploitation tout en gérant les charges transitoires lors d'opérations pratiques.

Cela aide les robots quadrupèdes antidéflagrants à dépasser leur rôle traditionnel d'« inspection uniquement » pour effectuer des opérations de terrain plus exigeantes.

3. Haute tolérance environnementale pour un fonctionnement fiable dans des conditions difficiles

La poussière, l'humidité et les variations rapides de température sont courantes dans les environnements industriels et miniers. HONPINE adopte une approche de conception et de fabrication de qualité automobile, avec une protection IP67 disponible en option, ce qui aide les modules d'articulation à résister à des conditions telles que les fortes pluies, la fumée et les environnements à forte concentration de poussière.

Pour les robots quadrupèdes antidéflagrants fonctionnant dans des environnements dangereux, la gestion thermique est également essentielle. HONPINE respecte les exigences pertinentes de protection contre les explosions GB 3836 pour les applications de robots quadrupèdes antidéflagrants robustes. La température maximale des surfaces exposées est contrôlée à ≤135°C, avec une élévation maximale de température admissible correspondante de 95 K à une température ambiante de 40°C.

Des mécanismes d'avertissement de température et de protection par arrêt peuvent également être intégrés afin de contribuer au maintien d'un fonctionnement sûr et fiable dans les environnements à haut risque.

4. Grande rigidité pour la mobilité sur terrains complexes

Les gravats, les pentes abruptes et les sols irréguliers sont des conditions typiques rencontrées dans les environnements industriels dangereux. La rigidité et les caractéristiques de contrôle du mouvement des articulations robotiques influencent directement la capacité du robot à s'adapter à ces conditions.

Lesmodules d'articulation antidéflagrants de HONPINE adoptent une conception structurelle à haute rigidité et peuvent être associés à des algorithmes de contrôle du mouvement optimisés pour les terrains complexes. Cela fournit une base mécanique fiable au robot et aide la plateforme quadrupède à maintenir un déplacement stable sur des sols irréguliers et changeants.

Des composants essentiels robustes pour les robots en environnements dangereux

Le développement de robots destinés aux environnements dangereux dépasse progressivement les démonstrations de démarches sophistiquées pour s'orienter vers un fonctionnement fiable dans des conditions industrielles réelles. La capacité des composants essentiels à résister aux environnements d'exploitation réels est devenue un facteur important de la performance globale des robots.

La capacité antidéflagrante, la réserve de couple élevée, la tolérance environnementale et l'adaptabilité du mouvement aux conditions de fonctionnement complexes sont réunies dans la série de modules antidéflagrants à trois articulations de HONPINE, qui fournit une solution intégrée pour les applications robotiques à haut risque.

HONPINE se concentre sur les composants essentiels des robots spécialisés et développe des articulations robotiques antidéflagrantes à forte charge pour les intégrateurs de systèmes et les fabricants de robots. En fournissant des actionneurs d'articulation fiables pour les environnements dangereux, HONPINE soutient le développement de robots capables de remplacer les humains dans les opérations à haut risque et de contribuer à une production industrielle plus sûre.