Przełomy w projektowaniu lekkich i precyzyjnych urządzeń: niebieski ocean dla reduktorów biegów harmonijnych robotów o wartości setek miliardów

Rok 2024 oznacza złotą erę dla humanoidalnych robotów, często określanych jako rok humanoidalnej robotyki.zaangażowanie gigantów technologicznych oraz dojrzałość nowych technologii badawczo-rozwojowych, ściśle związane z postępami w technologii sztucznej inteligencji i sprzętu.

Wśród podstawowych elementów humanoidalnych robotów sterownik pełni rolę mózgu, serwomotor pełni rolę centrum napędowego, a precyzyjny reduktor biegów pełni rolę ścięgien i stawów.W zakresie składu, wartość precyzyjnych reduktorów przekładni stanowi około 30% do 40% całkowitej wartości robota, a koszty stanowią około 35%.Są one jednym z najważniejszych elementów humanoidalnych robotów..

Jeśli modele sztucznej inteligencji dyktują zdolności humanoidalnych robotów w wielo-modalnej interakcji, zintegrowanej percepcji i autonomicznym podejmowaniu decyzji, precyzyjne reduktory przekładni określają ich mobilność,elastycznośćObecnie, aby modele sztucznej inteligencji rozkwitały w dziedzinie humanoidalnych robotów, muszą sprostać wyzwaniu zjednoczenia modeli matematycznych i fizycznych.To badania i produkcja precyzyjnych reduktorów przekładni tworzą naukową barierę dla humanoidalnych robotów, co oznacza w przyszłości znaczący podział między technologiami oprogramowania i sprzętu.

Reduktory biegów precyzyjnych są klasyfikowane na reduktory harmonijne i reduktory RV. Reduktory RV są zazwyczaj stosowane w podstawie, górnej części ramienia i ramieniach robotów przemysłowych,Podczas gdy reduktory harmonijne są stosowane głównie do ramion i stawów humanoidalnych robotówIm wyższy stopień wolności w humanoidalnych robotach, tym więcej stawów posiadają, co prowadzi do wykładniczego wzrostu wykorzystania reduktorów harmonicznych.ma 42 stopnie swobody i jest wyposażony w 28 reduktorów biegówPodobnie, humanoidalny robot Tianliana ma 71 stopni swobody i używa 41 reduktorów harmonijnych, z czego 57.7% całkowitych reduktorów przekładniPrzykłady te podkreślają znaczącą rolę reduktorów harmonijnych w badaniach i zastosowaniach robotów humanoidalnych.

W organizmie ludzkim występuje około 78 połączonych stawów, z czego 60 znajduje się w stawach łokcia, nadgarstka, palca, nogi i palca, które są bardzo elastyczne i kompaktowe, co sprawia, że nadają się do redukcji harmonicznych.Dla humanoidalnych robotów osiągnąć elastyczność i stopnie wolności zbliżone do ludzkichW przypadku robotów stosowane reduktory harmoniczne są zazwyczaj reduktorami precyzyjnymi, wymagającymi poziomu precyzji klasy 2 lub wyższej.Wymaga to, aby reduktory harmonijne posiadały długi okres życia i wysoką precyzję.

Zwiększenie odporności na zmęczenie i długości życia reduktorów harmonijnych przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej precyzji zawsze było naszym głównym celem badań i rozwoju.Jako jeden z wiodących chińskich producentów reduktorów harmonijnychW oparciu o podstawową teorię transmisji harmonii, określa się kształt elastycznych zębów koła i ogólną strukturę,elastyczna krzywa deformacji koła, profil generatora fal, sztywny kształt zębów koła i sztywna struktura koła zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami roboczymi.który jest podatny na uszkodzenie zmęczeniaPo zweryfikowaniu teoretycznym upewniamy się, że wytrzymałość elastycznego koła na zmęczenie spełnia wymagane standardy.Stworzymy trójwymiarowy model sztywnego układu koła elastycznego i stworzyć model elementów skończonych w oparciu o rzeczywiste warunki pracy reduktor harmonicznyBadanie procesu montażu układu koła sztywno-prężnego oraz procesu zaangażowania pod obciążeniem znamionowym poprzez analizę symulacyjną pozwala określić, czy deformacja,przemieszczenie węzłów, a rozkład naprężeń elastycznego koła podczas montażu i zaangażowania jest rozsądny,zapewnienie, aby stosunki pozycyjne między elementami układu koła sztywno-prężnego były zgodne z rzeczywistymi warunkamiOstatecznie osiągnęliśmy rozwój kompaktowego, wysokiego obciążenia, precyzyjnego reduktoru harmonicznego.

Jednocześnie wykorzystujemy wielofunkcyjne maszyny do testowania tarcia i zużycia do przeprowadzania testów współczynników tarcia i zużycia, głębokości zużycia,i wykrywanie oddzielenia się płytki smaru stałego za pomocą krzywych napięcia emisji akustycznej.Przez badania eksperymentalne na próbkach pod różnymi obciążeniami, prędkościami przesuwania, wielkością deformacji, chropowatością i metodami smarowania w warunkach atmosferycznych,Analizujemy mechanizmy zużycia w różnych warunkachStworzyliśmy metodologię badań eksperymentalnych i analitycznych nad uszkodzeniami związanymi z zmęczeniem i zużyciem przez tarcie układu teorii sztywno-prężnego w reduktorze harmonijnym,który stosuje się do przewidywania trwałości zmęczenia i optymalizacji konstrukcyjnej projektu elastycznego koła, zapewniając wysoką wydajność i wysoką precyzję pracy transmisji harmonijnej.

Po różnych projektach optymalizacyjnych opracowaliśmy własne profily zębów 3D RS arc, które znacznie zwiększają dokładność sieci biegów, osiągając wzrost współczynnika sieci o 25% do 30%.Zastosowanie technologii smarowania powierzchniowego z wykorzystaniem nanotechnologii poprawiło działanie na tarcie i zużycie, zwiększenie twardości biegów o HRC 2,5 do 3.5, z żywotnością przekraczającą 15 000 godzin i reakcją przeciwnej mniejszą niż 10 sekund łukowych.i procesów obróbki cieplnej, zrealizowaliśmy miniaturyzację reduktorów harmonijnych, zwiększając ich moc obciążenia momentem i sztywność w celu wspierania ultralekkich operacji zintegrowanych złączy.

Nasz rozwój miniaturyzowanych reduktorów harmonicznych wprowadził cztery nowe modele: 03, 05, 08, i 11,każdy zaprojektowany z różnymi opcjami wejściowymi i wyjściowymi (oś i kołnierz) i dostosowany do różnych ustawień momentu obrotowego i prędkości obrotowej o współczynnikach redukcji 30Te nowe reduktory utrzymują wysoką wydajność, podkreślając jednocześnie kompatybilność z humanoidami.

Biorąc pod uwagę zapotrzebowanie na humanoidalne roboty, globalny rynek reduktorów harmonijnych ma osiągnąć 14,75 miliarda juanów do 2025 r.Prognoza ta odzwierciedla nie tylko rozszerzającą się skalę rynku, ale również podkreśla kluczową rolę reduktorów harmonijnych w technologii robotów humanoidalnych.

Z technicznego punktu widzenia precyzja i wydajność reduktorów harmonicznych czynią z nich jeden z kluczowych elementów humanoidalnych robotów.W miarę jak rosną wymagania dotyczące precyzji ruchu i stabilności w robotach humanoidalnych, popyt na reduktory harmoniczne odpowiednio wzrośnie. Ich unikalne zasady przesyłowe umożliwiają wysoki moment obrotowy, niską hałas i płynną moc ruchu,które są kluczowe dla symulacji ludzkich ruchów w humanoidalnych robotachPonadto kompaktowa konstrukcja reduktorów harmonijnych sprawia, że nadają się one do ograniczonych układów przestrzennych robotów humanoidalnych, zapewniając większą elastyczność w projektowaniu i produkcji.

Z punktu widzenia badań i rozwoju, ciągła innowacja reduktorów harmonijnych jest kluczowym motorem rozwoju technologii humanoidalnych robotów.procesy produkcyjne, i technologii sterowania, wydajność naszych reduktorów harmonicznych stale się poprawia.Stosowanie nowych materiałów pozwala reduktorom harmonijnym osiągnąć większą wytrzymałość i odporność na zużycie przy lżejszych ciężarachPonadto zaawansowane procesy produkcyjne i precyzyjne techniki obróbki zwiększają wydajność produkcji, obniżają koszty i przyspieszają komercjalizację robotów humanoidalnych.