Comparaison des modules articulés Harmonic Drive, réducteur cycloidal et réducteur planétaire

2025-10-09

Actuellement, plus de 90% des modules d'articulation robotiques sur le marché utilisent des entraînements harmoniques ou des réducteurs planétaires. Le réducteur cycloïdal, cependant, commence tout juste à être testé dans les articulations de robots humanoïdes en Chine et n'a pas encore été entièrement validé par le marché.


Scénarios d'Application


Articulation à Entraînement Harmonique


Dans les applications de manipulation industrielle et à haute charge, l'articulation harmonique est pratiquement irremplaçable. Elle offre à la fois un couple élevé et un contrôle de haute précision, permettant des mouvements fins et fluides. Cela en fait le module d'articulation préféré pour les robots humanoïdes haut de gamme.


Articulation à Réducteur Planétaire


En raison de sa durabilité et de sa résistance aux chocs, l'articulation à réducteur planétaire est couramment utilisée dans les robots de divertissement. Sa structure robuste offre une meilleure résistance aux chocs et aux surcharges par rapport aux réducteurs harmoniques, ce qui la rend moins susceptible d'être endommagée par un impact soudain.


Articulation à Réducteur Cycloïdal


L'articulation à réducteur cycloïdal se caractérise par une rigidité élevée et une forte résistance aux chocs, ce qui la rend adaptée aux applications industrielles spéciales et aux systèmes robotiques expérimentaux. Cependant, en raison de sa précision inférieure, de son coût plus élevé et de son poids plus important, sa part de marché reste relativement faible pour le moment.


Caractéristiques des Modules d'ArticulationEntraînement HarmoniqueRéducteur PlanétaireEntraînement CycloïdalAnalyse Comparative et Explication
Avantages PrincipauxHaute précision, jeu nul, ultra-compactHaute rigidité, rentable, haute efficacitéCapacité de surcharge ultra-élevée, durée de vie extrêmement longue, haute rigiditéLes entraînements harmoniques recherchent la précision et la compacité ultimes, les réducteurs planétaires offrent une fiabilité équilibrée, tandis que les entraînements cycloïdaux privilégient le couple maximal et la robustesse.
Précision & JeuExcellent (≤1 minute d'arc) • Engrènement multiple avec excellente moyenne d'erreur • Jeu nul, précision de positionnement ultra-élevéeBon (3–10 minutes d'arc) • La précision dépend de l'usinage et de l'assemblage • Les versions haute précision sont plus chèresTrès bon (1–3 minutes d'arc) • Engrènement multiple avec bonne moyenne • Petit jeu possibleLes entraînements harmoniques dominent en précision et sont le choix incontesté pour les robots humanoïdes haut de gamme.
Efficacité de TransmissionÉlevée (80–90%) • Pertes d'hystérésis dues à la déformation de la roue flexibleTrès élevée (90–97%) • Transmission par engrenage • L'efficacité diminue avec les conceptions multi-étagesÉlevée (85–95%) • Frottement de roulement entre le disque cycloïdal et les goupilles assure une bonne efficacitéLes réducteurs planétaires offrent généralement la plus haute efficacité, ce qui les rend idéaux pour les applications économes en énergie.
Durée de Vie & DurabilitéModérée (7 000–10 000 heures) • Limitée par la fatigue de la roue flexible • Exigences élevées en lubrification et propretéLongue (20 000–30 000 heures) • Dépend de l'usure des engrenages et des roulements • Usure graduelle et prévisibleExtrêmement longue (50 000+ heures) • Contact de roulement minimisant l'usure • Souvent considéré comme "sans entretien"Les réducteurs cycloïdaux ont une durée de vie nettement plus longue, tandis que les entraînements harmoniques sont limités par la durée de vie en fatigue de la roue flexible.
Résistance aux Chocs & SurchargeFaible (2–3× couple nominal) • Sensible aux chocs et aux surchargesBon (3–5× couple nominal) • Structure solide, bonne capacité de surchargeExcellent (5–10× couple nominal) • Résistance exceptionnelle aux chocs et aux surchargesLes entraînements harmoniques doivent être soigneusement protégés contre les chocs dans la conception, tandis que les réducteurs cycloïdaux sont très résistants aux chocs.
Taille, Poids & RapportExcellent • Plus petit, plus léger, densité de puissance la plus élevée • Rapport mono-étage élevé (50–160)Modéré • Taille/poids moyen • Petit rapport (3–10), multi-étages pour une réduction élevéeBon • Compact mais plus lourd • Rapports mono-étage moyens à élevés (30–100+)Les entraînements harmoniques sont inégalés en légèreté et compacité, servant de solution ultime pour les conceptions à espace limité.
Rigidité TorsionnelleÉlevée • Réponse rapide, rigidité radiale légèrement inférieureÉlevée • Conception symétrique, bonne rigidité torsionnelleTrès élevée • Rigidité la plus élevée, excellente résistance à la déformation

Les trois types offrent une bonne rigidité, avec les réducteurs cycloïdaux légèrement supérieurs ; les entraînements harmoniques nécessitent une attention à la capacité de charge radiale.
Vibration & BruitFaible • Lisse et silencieux, peut résonner à des vitesses spécifiquesModéré • Dépend de la précision d'usinageÉlevé • Le mouvement excentrique génère plus de bruitLes entraînements harmoniques performent exceptionnellement bien en fluidité et réduction de bruit.
CoûtÉlevé • Fabrication complexe, le plus cherFaible • Production mature, très rentableMoyen • Structure complexe, coût modéréLes réducteurs planétaires ont un avantage absolu en termes de coût, tandis que les entraînements harmoniques commandent un prix supérieur pour leurs performances supérieures.


Comparaison Complète des Paramètres


Articulations à Entraînement Harmonique, Planétaire et Cycloïdal


Pour aider les clients à choisir le module d'articulation robotique le plus adapté, l'équipe technique de HONPINE a compilé un tableau de comparaison détaillé des paramètres.


Cependant, nous recommandons toujours de nous contacter pour obtenir des conseils supplémentaires et une sélection personnalisée en fonction des besoins spécifiques de l'application.


Avec la croissance rapide des robots humanoïdes, des robots de divertissement et des robots collaboratifs, la demande en modules d'articulation harmoniques et planétaires a explosé.


HONPINE améliore continuellement la production et la gestion d'usine tout en développant et testant activement des articulations à réducteur cycloïdal pour répondre aux futures demandes du marché.

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