Avec le développement continu de la robotique, les systèmes de commande servo jouent un rôle de plus en plus important dans les environnements de travail complexes. Une stratégie de commande coordonnée combinant des moteurs servo et des entraînements harmoniques améliore les performances dynamiques et la précision de contrôle du système. L'association Entraînement Harmonique + Moteur Servo est la solution centrale pour atteindre la miniaturisation, la conception légère et la haute précision dans les robots industriels et collaboratifs.

Fonctionnement conjoint des moteurs servo et des entraînements harmoniques

Les moteurs servo offrent des capacités d'entraînement à haute vitesse, faible couple et haute précision, permettant un contrôle précis de la vitesse et de l'angle. Les entraînements harmoniques, caractérisés par un jeu nul et une haute précision, garantissent une précision de positionnement reproductible des articulations robotiques, amplifient le couple et améliorent la rigidité de sortie.

Rôle des entraînements harmoniques dans les articulations robotiques

Dans les systèmes servo d'articulation, l'arbre de sortie du moteur est connecté à la charge via un entraînement harmonique. La relation de transmission entre la vitesse et le couple entre les arbres d'entrée et de sortie est déterminée par la structure de l'entraînement harmonique. Inévitablement, des frottements d'articulation existent, ce qui entraîne une perte d'efficacité et une réduction de la conformité, mais cela fournit également un effet d'amortissement bénéfique. En pratique, l'impact des frottements est optimisé via la lubrification, la compensation par des algorithmes de commande et des capteurs de force.

Applications des entraînements harmoniques et des moteurs servo

Robots collaboratifs

Le moteur servo entraîne directement l'entraînement harmonique, formant un module d'articulation intégré. Seule une faible vitesse et un faible couple du moteur servo sont nécessaires pour répondre aux exigences de l'effecteur terminal. Cela est particulièrement adapté aux robots légers avec plus de six degrés de liberté. Des exemples incluent les robots collaboratifs UR, AUBO et JAKA.

Articulations des jambes de robots humanoïdes

Le rapport de réduction élevé des entraînements harmoniques permet aux petits moteurs de fournir le couple nécessaire à la marche humanoïde, garantissant une puissance suffisante dans un espace d'articulation limité. Des exemples incluent UBTECH Walker, Xiaomi CyberOne et Tesla Optimus.

Plateformes de positionnement de précision

La combinaison de moteurs servo et d'entraînements harmoniques permet un positionnement angulaire à ultra-haute résolution. Associée à des codeurs haute résolution, elle peut atteindre une précision inférieure à la seconde d'arc. Cela est largement utilisé dans les équipements nécessitant une répétabilité extrême, tels que les systèmes d'inspection semi-conducteurs et optiques.

Aérospatial

La combinaison moteur servo et entraînement harmonique fournit une sortie stable à long terme à faible vitesse et couple élevé. Comme les engins spatiaux sont limités en poids, la conception compacte des entraînements harmoniques est très adaptée. Les applications typiques incluent le déploiement des panneaux solaires des satellites et l'actionnement des antennes radar.

Robots médicaux

L'association entraînement harmonique-moteur servo permet un fonctionnement fluide, sans jeu et de haute précision. Le moteur servo entraîne le réducteur harmonique pour obtenir un contrôle à faible vitesse et haute précision, tandis que l'entraînement harmonique garantit un retour de force précis lors des manipulations chirurgicales.

Modules d'articulation servo harmoniques comme tendance du marché.

Modules d'articulation harmoniquesintègrent l'entraînement harmonique, le moteur servo, l'encodeur et le driver dans une unité compacte. Les modules d'articulation harmoniques de HONPINE fournissent un couple de sortie plus élevé dans un espace limité, maximisant les avantages de l'entraînement harmonique et du moteur servo.

Les robots sont largement utilisés dans la fabrication industrielle mondiale, où les composants fonctionnels centraux de leurs systèmes de mouvement sont les systèmes d'articulation servo harmoniques. Ces systèmes garantissent que les articulations des robots répondent aux exigences de performance pour un contrôle de couple et de vitesse de haute précision. En raison de leur miniaturisation, haute précision et facilité d'intégration, les modules d'articulation servo harmoniques deviennent la tendance dominante du futur.