Les transmissions harmoniques sont largement utilisées dans les articulations robotiques, les axes rotatifs CNC, les équipements pour semi-conducteurs, les dispositifs médicaux et les systèmes d’automatisation de précision. Cependant, le rendement réel de la transmission ne peut pas être évalué uniquement sur la base des spécifications du réducteur. Le choix du moteur, le rapport de réduction, l’inertie de charge, la vitesse de fonctionnement, la lubrification, les conditions thermiques et le cycle de service peuvent tous influencer les performances globales du système. Cela devient particulièrement important dans les applications à forte dynamique, à charge élevée et en fonctionnement continu, où la maximisation du rendement nominal de la transmission harmonique n’aboutit pas nécessairement à une meilleure efficacité énergétique globale. Cet article examine les principaux facteurs influençant le rendement des transmissions harmoniques d’un point de vue d’ingénierie système et étudie comment les actionneurs harmoniques intégrés peuvent contribuer à optimiser les performances de mouvement grâce à une conception coordonnée du moteur, de la transmission harmonique, de l’encodeur et du système d’entraînement.

La robotique moderne exige davantage des systèmes de mouvement qu’une simple puissance moteur élevée. Les conceptions de moteurs d’articulation robotiques et d’actionneurs d’articulation robotiques doivent trouver un équilibre entre la densité de couple, la compacité, les performances thermiques, la précision du mouvement, la réponse dynamique et l’intégration au système. Cet article explore les principaux défis d’ingénierie liés aux articulations robotiques haute performance et explique comment les solutions d’actionneurs d’articulation harmoniques peuvent aider les fabricants de robots à concevoir des systèmes de mouvement plus précis, plus efficaces et plus fiables.

Un réducteur à entraînement harmonique est un composant de transmission de précision qui offre des rapports de réduction élevés, un jeu quasi nul et une rigidité en torsion exceptionnelle. Il constitue l’un des éléments mécaniques essentiels utilisés dans les robots industriels, les équipements pour semi-conducteurs, les dispositifs médicaux et les systèmes d’automatisation de précision. Un actionneur rotatif harmonique est une solution complète de mouvement rotatif qui intègre un moteur couple sans cadre, un réducteur à entraînement harmonique, un codeur, un frein, des roulements et des composants électroniques de servo-commande dans un module compact. Il ne s’agit pas d’un simple composant de transmission, mais d’un actionneur entièrement intégré, conçu pour un contrôle précis des mouvements et une intégration simplifiée dans les machines. En résumé, un réducteur à entraînement harmonique assure la transmission de précision, tandis qu’un actionneur rotatif harmonique fournit un mouvement rotatif complet.

La production d’un moteur de joint robotique intègre plusieurs technologies avancées, notamment la conception de moteurs électriques, les systèmes de réduction de précision, la technologie des codeurs, la commande servo, la détection du couple, la conception de structures mécaniques, le développement de protocoles de communication et les tests de fiabilité. Par conséquent, la barrière technique au développement d’un actionneur de joint robotique haute performance est nettement plus élevée que celle d’un servomoteur conventionnel ou d’un réducteur autonome. Cet article présente plusieurs entreprises qui sont entrées sur le marché avec des moteurs de joints robotiques disponibles dans le commerce et des solutions intégrées d’actionneurs de joints.