AGV ve İnsansı Robotlarda Kollar, Gövde, Baş ve Bacaklar için Robot Eklem Modülleri Nasıl Seçilir

Robot AGV platformları, kaldırma bacakları, katlanır bacaklar, gövde, baş ve çift kolların her birinin farklı işlevsel gereksinimleri vardır. Bu nedenle, buna göre farklı türlerdeharmonik dişli eklem modülleri ve planet eklem modülleri seçilmelidir.

Bu makale, her robot alt sistemi için en uygun eklem modüllerinin nasıl seçileceğini açıklar.

Farklı Robot Alt Sistemlerinin İşlevsel Gereksinimleri Nelerdir?

1) Çift Kollar (Omuz, Dirsek, Bilek)

Temel gereksinimler:

Düşük boşluk, düşük sürtünme (kuvvet kontrolü ve öğretme için), yüksek tork yoğunluğu, hafif tasarım, kablo yönlendirme kabiliyeti (içi boş mil veya yan çıkış) ve düşük gürültü.

Kritik riskler:

Yetersiz nominal tork aşırı ısınmaya neden olabilir

Boşluk ve sürtünme kuvvet kontrolünde kararsızlığa yol açar

Düşük tekrarlanabilirlik ve yetersiz rijitlik, uç efektörde titreşime veya konumlandırma kaymasına neden olabilir

2) Gövde (Bel Yaw / Pitch / Roll, Göğüs Rotasyonu)

Temel gereksinimler:

Yüksek eksenel ve radyal yük kapasitesi, yapısal rijitlik, termal kararlılık ve güçlü darbe dayanımı.

Kritik riskler:

Bel eklemi, üst gövde ve çift kolların birleşik yükünü ve momentini taşır; bu da son derece yüksek yapısal dayanım ve sağlam çıkış rulman sistemleri gerektirir.

3) Baş (Gimbal / Sensör Dönüş Birimi)

Temel gereksinimler:

Hassas kontrol için minyatürleştirme, düşük gürültü, düşük titreşim ve düşük hızda akıcı hareket.

Kritik riskler:

Motor dişleme torku ve enkoder gürültüsü mikro titreşime neden olabilir

Elektromanyetik veya kablo kaynaklı parazit, kameralar ve IMU'lar gibi hassas sensörleri etkileyebilir

4) Alt Uzuvlar

A. Kaldırma Bacakları (Uzatma, Destek, Duruş Ayarı)

Tipik uygulamalar:

Bilyalı vida sistemleri, kayış tahrikli kaldırma sistemleri, kremayer ve pinyon mekanizmaları veya makaslı kaldırma yapıları gibi elektrikli aktüatörler. Döner eklem modülleri esas olarak yardımcı tahrik veya duruş ayarı için kullanılır.

Temel gereksinimler:

Güvenilir kendinden kilitleme/frenleme, darbe dayanımı, uzun hizmet ömrü, yüksek iletim verimliliği, IP koruması, düşük hızda yüksek tork ve uzun süreli termal kararlılık.

B. Katlanır Bacaklar (Kalça, Diz, Ayak Bileği Eklemleri)

Temel gereksinimler:

Yüksek tepe torku, mükemmel darbe dayanımı, yüksek yapısal rijitlik, düşük boşluk, güvenilir frenleme/tutma mekanizmaları ve aşırı yük koruması.

Modül gereksinimleri:

Bu eklemler, birincil yük taşıyan eklemlere yakındır ve yapısal dayanım, rulman sistemi tasarımı ve çıkış arayüzü sağlamlığına güçlü odak gerektirir.

2,Farklı Robot Alt Sistemleri İçin Eklem Modülleri Nasıl Seçilir?

Çift Kollar (Omuz / Dirsek / Bilek)

Kol Eklemleri (Omuz & Dirsek)

Kol eklemleri yüksek tork yoğunluğu, hassas hareket kontrolü ve güvenilir kuvvet kontrol kabiliyeti gerektirir. Ayrıca hafif yapıya ve entegre algılama aracılığıyla insan–robot etkileşimi desteğine ihtiyaç duyarlar.

Yüksek tork yoğunluğu hassas hareket kontrolü sağlar

Entegre tork sensörü kuvvet kontrolünü ve insan–robot etkileşimini destekler

Hafif ve kompakt tasarım robot kol optimizasyonu için gereklidir

Önerilen çözüm:

Omuz ve dirsek eklemleri içinTCHL harmonik dişli motor önerilir.

Gövde (Bel Eklemi)

Gövde (bel eklemi), tüm üst gövdeyi ve çift kolları desteklediği için yüksek yapısal rijitlik, yüksek tork çıkışı ve güçlü yük taşıma kabiliyeti gerektirir. Kablo yönlendirme ve sistem entegrasyonu da kritiktir.

Büyük içi boş yapı, dahili kablo yönlendirme ve entegrasyon sağlar

Yüksek tork çıkışı, üst gövdenin kararlı şekilde desteklenmesini sağlar

Yüksek yapısal rijitlik, genel sistem kararlılığını artırır

Önerilen çözüm:

Robot gövdesi (bel) için HPJM harmonik eklem motoru tercih edilir.

Baş Modülü

Baş eklemi, özellikle görsel ve sensör kararlılığı için minyatürleştirme, düşük titreşim ve akıcı hareket kontrolü gerektirir.

Düşük gürültülü çalışma sensör kararlılığını sağlar

Minimum titreşim görüntüleme ve algılama doğruluğunu artırır

Düşük hızda akıcı hareket hassas konumlandırma sağlar

Önerilen çözüm:

KompaktTCHL harmonik eklem modülü

Kaldırma Bacakları

Kaldırma bacakları, duruş ayarı ve destek için yüksek yük kapasitesi, güvenilir dikey hareket, uzun hizmet ömrü ve güçlü darbe dayanımı gerektirir.

Sürekli çalışma altında yüksek yük güvenilirliği

Dinamik hareket için güçlü darbe dayanımı

Yüksek verimlilik ve uzun hizmet ömrü

Tahrik sistemleri tasarıma bağlı olarak lineer veya döner çözümler içerebilir.

Önerilen çözümler:

Elektrikli silindirler

Bilyalı vida lineer aktüatörleri

HPJM harmonik eklem motoru

Yakında çıkacak HPJM planet eklem motoru

Katlanır Bacaklar (Kalça & Diz Eklemleri)

Kalça ve diz eklemleri, hareket sırasında birincil yük taşıyan eklemler oldukları için son derece yüksek tepe torku, yüksek yapısal rijitlik ve güçlü darbe dayanımı gerektirir.

Dinamik hareket için yüksek tepe torku

Yük desteği için yüksek yapısal rijitlik

Güvenilir frenleme veya tutma kabiliyeti

Yürüme ve koşma koşulları için güçlü darbe dayanımı

Önerilen çözüm:

Yüksek yüklü bacak eklemleri içinHPJM harmonik eklem motoru tercih edilen seçenektir.

Robot Eklem Seçim İlkelerinin Özeti

Robot eklem modülü seçimi aşağıdaki temel mühendislik faktörlerine dayanmalıdır:Tork gereksinimleri,Hassasiyet gereksinimleri,Darbe dayanımı,Kontrol stratejisi (kuvvet kontrolü vs konum kontrolü),Yapısal alan kısıtlamaları,Maliyet optimizasyonu

Ayrıntılı eklem modülü seçim rehberliği ve özelleştirilmiş robot çözümleri için lütfen bizimle iletişime geçin.

HONPINE, robot eklem modülü seçimi, sistem tasarımı ve entegrasyon desteği için bire bir teknik danışmanlık sağlar.