Moteur/actionneur/module d’articulation harmonique
Les moteurs d’articulation à entraînement harmonique HONPINE se distinguent par leur haute précision, leur couple élevé et leur grand diamètre d’alésage creux. Ils offrent souvent des solutions pour les applications où l’espace est limité. La personnalisation est possible et ces moteurs sont fréquemment utilisés dans le domaine de la robotique spécialisée.
Moteur/actionneur/module d’articulation planétaire
Le moteur d’articulation planétaire est également un composant central des systèmes d’entraînement robotisés. Comparé aux modules d’articulation harmoniques, il présente un rapport de réduction plus faible, une vitesse de sortie plus élevée et une plus grande rigidité, mais une précision globale de sortie légèrement inférieure. Grâce à l’intégration poussée de composants tels que des réducteurs planétaires, des moteurs couple sans carcasse, des freins, des encodeurs et des variateurs, sa taille et son poids sont considérablement optimisés, ce qui permet un contrôle précis du mouvement des articulations. Il offre ainsi un couple supérieur, des dimensions plus compactes et un poids plus faible. Les moteurs d’articulation planétaires prennent généralement en charge une large plage de tensions et sont compatibles avec une alimentation CC basse tension de 24 V à 48 V. Nous proposons également des solutions personnalisées selon les besoins de chaque client.
Moteur couple sans cadre pour articulation de robot
HONPINE s’engage à développer en interne les composants essentiels de ses modules d’articulation pour robots afin d’améliorer le rendement de production et la capacité d’approvisionnement.
Vous trouverez ci-dessous les moteurs couple sans cadre standard de HONPINE, que nous perfectionnons et optimisons pour les intégrer à nos modules d’articulation entièrement intégrés. Ces moteurs standard sont également disponibles à l’achat en tant que produits autonomes.
Qu’est-ce qu’un module d’articulation robotique ?
Le module d’articulation robotique intègre des composants tels qu’un réducteur harmonique/planétaire, un moteur couple sans carcasse, un frein, un encodeur et un variateur, dans un format et un poids optimisés. Le moteur d’articulation harmonique HONPINE offre des options de configuration flexibles pour répondre à divers besoins applicatifs, notamment deux encodeurs, la fonction STO (Safe Torque Off), des freins de maintien et des capteurs de couple intégrés.
Sélection du modèle d’actionneur d’articulation harmonique
Pour répondre aux diverses demandes du marché, les modules d’articulation robotique à entraînement harmonique HONPINE sont actuellement répartis en quatre séries principales : HPJM, TCHL, HAU et HAG.
Ce guide propose un premier aperçu pour vous aider à choisir l’actionneur le mieux adapté à votre application, en tenant compte de facteurs tels que la maîtrise des coûts, les délais de livraison et les exigences minimales de performance.
Pour obtenir une assistance technique et des conseils détaillés sur le choix du produit, n’hésitez pas à nous contacter afin d’en discuter.
Caractéristiques principales
Produite en série depuis 2020, la série HPJM offre une solution d’articulation éprouvée et mature pour les robots humanoïdes. Elle intègre un réducteur harmonique, un variateur servo, un encodeur et un moteur couple sans carcasse, avec deux encodeurs et un frein de maintien disponibles en option. Les protocoles de communication pris en charge comprennent CAN (protocole propriétaire), CANopen et EtherCAT.
Principaux avantages
- La conception très compacte laisse davantage d’espace pour l’intégration du système, tout en répondant aux mêmes exigences de performance.
- Alésage creux plus grand que celui des autres séries de modules d’articulation harmoniques, avec une densité de couple parmi les meilleures du secteur.
- Une graisse basse température disponible en option permet un fonctionnement dans des environnements difficiles jusqu’à −40 °C.
- Largement utilisée dans les robots spécialisés, cette série est souvent équipée d’un dispositif d’étanchéité par les clients HONPINE en fonction de leurs exigences d’application.
Caractéristiques principales
Le module d’articulation harmonique HONPINE TCHL utilise un réducteur harmonique développé en interne afin de mieux maîtriser les coûts. Il est équipé de série de deux encodeurs absolus monotour d’une résolution de 23 bits et prend en charge les protocoles de communication CAN FD et EtherCAT. Un frein de maintien et un capteur de couple sont disponibles en option. Le faisceau de câbles intégré avec connecteurs à bornes permet le passage des câbles dans l’arbre creux et le raccordement en guirlande des modules.
Principaux avantages
- Avantages significatifs en matière de coûts.
- Options de montage flexibles : frontal, latéral ou arrière.
- La conception du faisceau de câbles simplifie l’intégration du système.
- Sa légèreté et sa facilité d’installation en font une solution bien adaptée aux robots humanoïdes et aux autres applications d’IA incarnée.
Caractéristiques principales
Le module d’articulation harmonique HONPINE HAG peut intégrer un capteur de couple et propose en option la fonction STO (Safe Torque Off) pour répondre à des exigences de sécurité spécifiques. Il utilise un réducteur harmonique de plus haute précision afin de garantir un niveau de fiabilité élevé. Les protocoles de communication pris en charge comprennent CANopen et EtherCAT, avec un frein de maintien disponible en option.
Principaux avantages
- Répond à des exigences de sécurité plus strictes.
- Composants essentiels du réducteur fiables et hautes performances.
- Convient aux projets soumis à des exigences de sécurité spécifiques ou pour lesquels la fiabilité du réducteur est une priorité absolue.
- Une solution idéale pour les bras robotisés et les équipements médicaux soumis à des exigences strictes de performance et de fiabilité.
Caractéristiques principales
Le module d’articulation harmonique de la série HAU est une version améliorée du module d’articulation harmonique de la série HAG. Dépourvu de capteur de couple, il est plus économique que la série HAG.
Principaux avantages
Le module d’articulation harmonique de la série HAU présente un grand alésage creux, une haute précision de positionnement et une capacité de surcharge élevée.
Applications
Le module d’articulation harmonique de la série HAU convient aux bras robotisés de haute précision, aux robots humanoïdes et aux robots spécialisés.
Sélection du modèle d’actionneur planétaire d’articulation
Les modules d’articulation planétaires HONPINE sont largement utilisés dans les robots quadrupèdes, les chiens robots, les roues motrices d’AGV et d’autres applications. En fonction des besoins des clients et des spécifications de performance, HONPINE propose les séries de modules d’articulation planétaires JRM, HPA et antidéflagrants.
Le module d’articulation planétaire HONPINE JRM a fait l’objet d’une validation technique et de nombreux essais. Actuellement, environ 80 % des JRM livrés sont utilisés dans des robots quadrupèdes, communément appelés chiens robots.
Lors des essais, un robot quadrupède équipé de modules d’articulation planétaires HONPINE JRM a fonctionné pendant deux heures avec une charge équivalente à deux caisses d’eau en bouteille. La température du boîtier est restée à environ 60 °C. Cet essai démontre que le module d’articulation JRM peut fournir un couple élevé tout en limitant relativement l’échauffement en fonctionnement sous forte charge, ce qui le rend bien adapté aux robots quadrupèdes à forte charge.
L’articulation servo planétaire HONPINE de la série HPA offre une densité de couple maximale pouvant atteindre 210 N·m/kg. De conception légère, elle intègre un système de réduction planétaire de haute précision à deux étages. Elle prend en charge plusieurs modes de commande, notamment le contrôle de position, de vitesse, de couple et de force-position.
Les articulations planétaires HONPINE présentent des avantages en matière de rentabilité, de rendement de transmission, de fiabilité et de résistance aux chocs. Un robot humanoïde utilise généralement environ 31 modules d’articulation. Les modèles à faible couple sont principalement utilisés dans le haut du corps, tandis que les modèles à couple élevé sont employés dans le bas du corps, notamment au niveau des hanches et des genoux. Les modules d’articulation planétaires HONPINE sont également actuellement livrés en grandes quantités pour les roues motrices d’AGV.
Cette ligne de production intègre des procédés de fabrication et une expérience en matière d’équipements issus de la production de transmissions automobiles. Ces technologies sont utilisées pour améliorer l’efficacité de production et la durabilité des produits, tout en augmentant la capacité de production afin de répondre à la demande croissante liée au développement de l’intelligence incarnée.
La gamme de moteurs articulaires antidéflagrants couvre trois principaux types d’articulations : les articulations de genou, de tangage et de roulis. Elle offre un couple de pointe pouvant atteindre 450 N·m et un couple nominal de 110 N·m, et permet un fonctionnement continu avec des robots transportant une charge utile supérieure à 20 kg.
Les produits sont conçus pour répondre à plusieurs conditions d’exploitation en atmosphère explosive, notamment Ex d IIB T4 et Ex d IIC T6, et offrir un niveau élevé de sécurité opérationnelle. Ils peuvent être utilisés dans de nombreux environnements dangereux, notamment dans les secteurs pétrolier et chimique, ainsi que dans des conditions d’exploitation complexes en extérieur et au sol.
Les moteurs articulaires antidéflagrants ont été adaptés avec succès à plusieurs plateformes de robots quadrupèdes et sont désormais utilisés dans des zones à accès restreint présentant des risques élevés, telles que les installations pétrochimiques, les sites d’inspection de gaz naturel et les opérations de sauvetage d’urgence, où les tâches reposaient traditionnellement sur des travailleurs humains ou des composants importés. Ces applications constituent une avancée technologique importante pour les chiens robots antidéflagrants.
Solutions pour moteurs d’articulation robotique et applications
Depuis de nombreuses années, HONPINE utilise des moteurs d’articulation robotiques harmoniques et planétaires dans divers domaines, notamment les robots humanoïdes, les robots à deux bras, les robots à roues, les drones, les machines agricoles, les équipements nucléaires, les robots industriels et les équipements d’automatisation industrielle. Nous fournissons des solutions de moteurs d’articulation et proposons une personnalisation pour ces secteurs. Les séries HPJM, TCHL, HAG et autres séries de moteurs d’articulation robotique HONPINE sont développées à partir de l’expérience acquise sur le terrain.
Quels sont les avantages et les inconvénients d’un moteur d’articulation harmonique ?
Avantages des moteurs d’articulation harmoniques
Grâce à leur conception hautement intégrée, les modules d’actionnement harmoniques deviennent une solution de remplacement privilégiée aux ensembles traditionnels composés d’un réducteur harmonique et d’un servomoteur. Ils offrent une structure plus compacte, une installation plus facile et une meilleure intégration du système.
Très haute précision
Jeu de transmission minimal et précision de répétabilité du positionnement pouvant atteindre ±0,01 mm, ce qui en fait un élément essentiel pour les opérations robotiques de précision.
Rapport de réduction élevé
Un rapport de réduction élevé en un seul étage permet d’obtenir un couple de sortie important dans un format compact, pour des performances efficaces à basse vitesse et sous charge élevée.
Conception extrêmement compacte
Structure simple, dimensions réduites et poids léger, particulièrement adaptés aux éléments robotiques exigus, tels que les poignets et les mains.
Grande capacité d’intégration
Souvent proposés sous forme de modules intégrés regroupant moteurs, encodeurs et autres composants, ils facilitent l’installation et la maintenance tout en prenant en charge une conception modulaire.
Inconvénients des moteurs d’articulation harmoniques
Le réducteur harmonique et le capteur de couple du moteur d’articulation harmonique sont développés sur mesure, ce qui rend difficile la réduction de son prix. Toutefois, celui-ci pourrait baisser dans un avenir proche lorsque la demande et la capacité de production auront atteint un certain niveau.
Module d’articulation robotique à entraînement harmonique – FAQ
Les moteurs d’articulation CC harmoniques HONPINE sont des actionneurs harmoniques spécialement conçus pour l’intelligence incarnée. Le HPJM, premier actionneur harmonique commercialisé, offre actuellement les performances les plus stables et le délai de livraison le plus court. Pour répondre aux besoins des clients, nous avons récemment lancé deux nouveaux moteurs d’articulation CC harmoniques : TCHL et HAG. Contactez-nous pour obtenir les dernières brochures produits.
Moteur d’articulation planétaire – FAQ
Le moteur d’articulation planétaire JRM est un produit de qualité militaire de HONPINE, couramment utilisé dans les robots chiens à hautes performances. Pour la biomimétique des robots humanoïdes, le moteur d’articulation harmonique HPJM sera bientôt lancé. Il présente une conception plus compacte et une cavité creuse plus grande.
Actionneurs à entraînement harmonique pour robots humanoïdes – FAQ
Voici quelques-unes des questions techniques et commerciales les plus fréquemment posées par les clients qui évaluent des modules d’articulation et des systèmes d’actionnement pour robots humanoïdes. Elles portent notamment sur le choix du couple, les rapports de réduction, le contrôle des mouvements, les protocoles de communication, la gestion thermique, les performances de marche dynamique et l’intégration aux plateformes de robots humanoïdes.
Ce guide vise à aider les ingénieurs, les développeurs en robotique et les équipes d’approvisionnement à mieux comprendre comment choisir des solutions d’articulation adaptées aux différentes tailles de robots humanoïdes, aux charges utiles requises et aux scénarios d’application.
Pour en savoir plus sur les solutions pour robots humanoïdes, veuillez contacter HONPINE.
Précautions d’utilisation des modules d’articulation robotique
Pour toute question relative aux services avant-vente et après-vente concernant les modules d’articulation, veuillez nous contacter. HONPINE vous fournira une assistance technique personnalisée.
● Utilisation en toute sécurité : Ne branchez ni ne débranchez les câbles lorsque l’appareil est sous tension. Avant de déconnecter les condensateurs, assurez-vous qu’ils sont entièrement déchargés.
● Installation de l’équipement : vérifiez que la structure de montage présente une résistance mécanique suffisante pour supporter le poids de l’articulation intégrée et assurez-vous que celle-ci est solidement fixée.
● Serrage des vis : lors du serrage des vis entre le moteur et les éléments structurels, utilisez un frein-filet et une clé dynamométrique. Respectez scrupuleusement les spécifications de couple indiquées dans le manuel du moteur.
● Normes de câblage : effectuez le câblage conformément au brochage. Ne vous fiez pas à la couleur des câbles pour les identifier et veillez à adapter correctement les résistances.
● Utilisation de l’alimentation électrique : vérifiez que la tension d’alimentation correspond à la tension nominale de l’articulation intégrée. Lorsque des batteries au lithium externes sont raccordées, si la tension nominale est de 48 V, la tension de la batterie entièrement chargée peut dépasser 60 V au démarrage, ce qui risque d’affecter le fonctionnement du moteur, voire de l’endommager. Pour prévenir ce risque, installez des condensateurs électrolytiques afin de lisser la tension ou raccordez en série un module de régulation de tension à l’entrée d’alimentation du moteur afin de stabiliser la tension d’alimentation.
● Systèmes alimentés par batterie : dans les systèmes alimentés par batterie, la batterie peut absorber le courant inverse et contribuer à empêcher la tension de dépasser la limite nominale.
● Systèmes à alimentation à découpage : dans ces systèmes, le moteur intégré peut produire de l’énergie régénérative lors d’une décélération rapide ou lorsqu’il est entraîné par une charge gravitaire. La tension du bus CC peut alors augmenter et déclencher des alarmes de surtension. Pour éviter cela, il est recommandé d’installer en parallèle des condensateurs électrolytiques de grande capacité ou d’ajouter des résistances de freinage afin de réduire les pics de tension.
● Prévention des chocs électriques et des blessures par écrasement : lorsque le moteur est sous tension, en fonctionnement ou relié à des éléments structurels, ne le touchez jamais directement avec les mains afin d’éviter tout choc électrique ou toute blessure par écrasement causée par les structures mobiles.
● Démontage du moteur : il est interdit de démonter le moteur sans autorisation. Un démontage n’est permis qu’en cas de circonstances particulières, après consultation et sous la supervision d’un professionnel. Tout démontage non autorisé entraîne l’annulation de la garantie.
● Transport après démontage : si le moteur est démonté sous supervision et doit être retourné, réinstallez et fixez correctement toutes les vis d’origine avant l’expédition afin d’éviter les dommages dus aux vibrations ou aux chocs pendant le transport, notamment ceux pouvant affecter les vis du réducteur, du couvercle arrière et les autres éléments de fixation.
Tendances du secteur
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