Lorsque les robots collaboratifs saisissent avec précision des copeaux, que les AGV circulent en douceur entre les étagères, ou que les robots chirurgicaux effectuent des opérations au millimètre près, peu de gens remarquent que le moteur articulaire contient un "cœur de puissance" qui détermine ses performances : le réducteur. Parmi eux, les réducteurs harmoniques et les réducteurs planétaires sont deux solutions techniques principales, et leurs différences affectent directement la précision, la durée de vie et les scénarios d'application des moteurs articulaires.

Fonctionnement des réducteurs harmoniques dans les moteurs articulaires

Les réducteurs harmoniques se distinguent par leur conception structurelle unique. Ils sont principalement composés d'une roue flexible, d'une roue circulaire et d'un générateur d'ondes. Pendant le fonctionnement, le générateur d'ondes provoque une déformation élastique de la roue flexible, créant un engrènement désaligné avec la roue circulaire pour réaliser la réduction de vitesse. Cette conception offre de nombreux avantages. Tout d'abord, elle permet un rapport de transmission ultra-élevé, atteignant facilement 50-300 en un seul étage, ce qui signifie qu'une réduction de vitesse significative peut être obtenue dans un espace limité. De plus, elle offre une précision extrêmement élevée, permettant un contrôle précis de l'angle de rotation de l'articulation du robot, avec une précision de positionnement répétée pouvant atteindre ±0,01 mm. En outre, les réducteurs harmoniques sont compacts et légers, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications où l'espace et le poids sont des critères stricts, comme les articulations des robots collaboratifs. Cependant, ils présentent également des faiblesses : la roue flexible est soumise à des contraintes alternées à long terme, ce qui la rend sujette à des dommages par fatigue et à une durée de vie relativement plus courte. De plus, leurs conditions de dissipation thermique sont médiocres, nécessitant une attention particulière lors d'un fonctionnement continu à haute charge.

Fonctionnement des réducteurs planétaires dans les moteurs articulaires

La structure des réducteurs planétaires est basée sur un système d'engrenages planétaires, comprenant un pignon solaire, des engrenages planétaires, un porte-satellites et une couronne. Lorsque le pignon solaire tourne, il entraîne les engrenages planétaires à rouler entre le pignon solaire et la couronne, réalisant ainsi la réduction de vitesse. Les avantages des réducteurs planétaires sont tout aussi remarquables. Ils offrent un rendement de transmission élevé, atteignant 90%-95%, avec une perte d'énergie minimale. Leur structure compacte, leur petite taille et leur conception légère les rendent faciles à installer. Parallèlement, ils présentent une grande stabilité, sont moins sujets aux dépassements et aux forces d'impact pendant le fonctionnement, et sont moins affectés par la température, ce qui leur permet de fonctionner normalement dans une large plage de températures. Cependant, leur précision est légèrement inférieure à celle des réducteurs harmoniques, ce qui peut les rendre moins adaptés aux scénarios exigeant une précision extrêmement élevée.

Quelle est la plus grande différence entre les moteurs articulaires planétaires et les moteurs articulaires harmoniques ?

Du point de vue du moteur articulaire dans son ensemble, les modules utilisant des réducteurs harmoniques offrent une grande précision et une taille compacte, permettant des mouvements délicats. Ils excellent dans des domaines tels que les robots chirurgicaux médicaux et les équipements de positionnement de précision pour semi-conducteurs. D'autre part, les moteurs articulaires utilisant des réducteurs planétaires, avec leur rendement élevé et leur stabilité, jouent un rôle crucial dans les scénarios exigeant une grande stabilité et efficacité, comme les lignes de production automatisées industrielles et les AGV logistiques.

En résumé, les réducteurs harmoniques et les réducteurs planétaires ont chacun leurs avantages, offrant des performances uniques aux moteurs articulaires dans différents scénarios d'application. Lors du choix d'un moteur articulaire, il est essentiel de peser le pour et le contre des deux en fonction des besoins réels pour garantir des performances optimales de l'articulation du robot.