Проектирование будущего гуманоидных роботов: JIECANG «полнофункциональные» легкие совместные решения

По мере того, как роботизированные соединения сокращаются, снижение веса больше не ограничивается использованием меньшего количества материала — оно требует полной перебалансировки трансмиссии, управления температурным режимом и точности. Узнайте, как Jiecang Linear Motion меняет представление о поворотных приводах.

Смена парадигмы: от «редукторов скорости» к «интегрированным шарнирным узлам»

Традиционный подход к роботизированным вращающимся соединениям — простое сочетание двигателя с редуктором — становится устаревшим для передовой гуманоидной робототехники. Когда двигатели, зубчатые передачи, энкодеры, интерфейсы связи и тормоза расположены в ограниченном пространстве, такие показатели, как вес, крутящий момент, жесткость, рассеивание тепла и надежность, становятся взаимосвязанной системой.

На недавнем 2-м форуме по инновационным модулям суставов гуманоидных роботов Мяоцзян Дин, со-генеральный менеджер и старший инженер бизнес-центра роботов-актуаторов JIECANG, представил нашу философию «полноценного облегчения». Основное сообщение? Настоящий технологический прогресс заключается в оптимизации этих элементов в рамках единой, целостной структуры дизайна.

Матрица продуктов JIECANG включает гармонические, планетарные и циклоидальные вращающиеся модули, интегрированные с интерфейсами CAN, CAN FD, RS485 и EtherCAT. Это не просто разные уровни продуктов; они представляют собой инженерные решения для конкретных инженерных задач.

1. Структурная инновация: гармонический привод с двумя стальными колесами.

Приводы Harmonic отличаются высокими передаточными числами и точностью. Однако по мере миниатюризации соединений уменьшение размера конструкции часто снижает несущую способность. Ответ Jiecang — гармоническая технология двойного стального колеса..

Доступная в спецификациях 14-80, 17-80 и 20-100, эта конструкция сокращает осевую длину, сохраняя при этом от 76% до 78% стандартного крутящего момента. Секрет не просто в удалении металла, а в оптимизации путей нагрузки, профилей зубьев и точности сборки.

• JCHM50: номинальный крутящий момент 10 Н·м (пиковый 30 Н·м), вес всего 0,41–0,5 кг.

• JCHM70: Номинальный крутящий момент 60 Н·м, вес ~1 кг, повторяемость выходного сигнала ±10 угловых секунд.

2. Расширение границ с помощью современных материалов

Если структурная перестройка позволяет избавиться от лишнего веса, то передовые материалы расширяют физические границы. Легкие гармонические решения Jiecang направлены на снижение веса на 30%. Кроме того, наши новые циклоидальные модули из материала (серия JCBM) позволяют снизить вес на 35 % и снизить уровень шума на 10 дБ.

Замена металла современными полимерами – непростая задача. Это требует полной переработки профиля зуба, структурной целостности и процессов литья под давлением, чтобы учесть различную жесткость и степень теплового расширения. Серия JCBM (Φ52, Φ62, Φ72) — с JCBM52 , обеспечивающим крутящий момент 5 Н·м при весе всего 0,38 кг — доказывает, что циклоидальные приводы предлагают совершенно новый баланс размера, веса и крутящего момента.

3. Тепловая проблема: приводы с жидкостным охлаждением

По мере того как модули становятся меньше, плотность мощности стремительно возрастает. Управление теплом больше не может быть второстепенным вопросом. Недавно представленный гармонический вращающийся модуль с жидкостным охлаждением компании JIECANG объединяет микроканалы, кольца жидкостного охлаждения и микронасосы непосредственно в конструкцию привода. Оптимизируя пути теплопроводности и воздушный поток, мы гарантируем, что более высокая плотность мощности не поставит под угрозу долгосрочную стабильность.

Значение облегчения

Конечная цель снижения веса — это не просто достижение меньшего числа в масштабе. Речь идет о сохранении бескомпромиссного крутящего момента, высокой точности и термической стабильности в более компактной форме. Эта многопутевая стратегия — именно то, как JIECANG лежит в основе робототехники следующего поколения.