Прорыв в легком дизайне и высокой точности: голубой океан для человекоподобных роботов-специфических гармонических редукторов скорости, стоимостью в сотни миллиардов

2024 год знаменует собой золотую эру для гуманоидных роботов, часто называемый годом гуманоидной робототехники.участие технологических гигантов и зрелость недавних технологий исследования и разработки, тесно связанные с достижениями в области ИИ и аппаратных технологий.

Среди основных компонентов человекоподобных роботов, контроллер действует как мозг, сервомотор служит центром питания, а прецизионный редуктор передач функционирует как сухожилия и суставы.Состав, стоимость высокоточных редукторов передач составляет примерно 30-40% от общей стоимости робота, а затраты составляют около 35%.Они являются одними из наиболее важных компонентов гуманоидных роботов..

Если модели ИИ диктуют возможности гуманоидных роботов в мультимодальном взаимодействии, интегрированном восприятии и автономном принятии решений, точные редукторы передач определяют их мобильность,гибкостьВ настоящее время, чтобы модели ИИ процветали в области гуманоидных роботов, они должны решить проблему объединения математических и физических моделей.Именно исследования и производство точных редукторов передач создают научный барьер для человекоподобных роботов., что в будущем будет означать значительный разрыв между программными и аппаратными технологиями.

Редукторы высокоточных редукторов подразделяются на гармонические и RV. Редукторы RV обычно используются в базе, верхней части рук и плеча промышленных роботов,В то время как гармонические редукторы в основном применяются к рукам и суставам гуманоидных роботовЧем выше степень свободы у человекоподобных роботов, тем больше суставов у них, что приводит к экспоненциальному увеличению использования гармонических редукторов.имеет 42 градуса свободы и оснащен 28 редукторами передачАналогичным образом, гуманоидный робот Тяньлиана имеет 71 степень свободы и использует 41 гармонический редуктор, состоящий из 57.7% от общего количества редукторов передачЭти примеры подчеркивают значительную роль гармонических редукторов в исследованиях и применении гуманоидных роботов.

В человеческом теле около 78 названных суставов, из которых 60 расположены в суставах локтя, запястья, пальца, ноги и пальца ног, которые очень гибкие и компактные, что делает их подходящими для гармонических редукторов.Для гуманоидных роботов, чтобы достичь гибкости и степеней свободы, близких к человеческимУменьшители гармонии, используемые в роботах, как правило, являются редукторами высокой точности, требующими уровня точности 2 или выше.Это требует, чтобы гармонические редукторы обладали длительным сроком службы и высокой точностью.

Улучшение устойчивости к усталости и продолжительности жизни гармонических редукторов при обеспечении высокой точности всегда было нашей основной целью исследований и разработок.Как один из ведущих китайских производителей гармонических редукторовНа основе фундаментальной теории гармонической передачи мы определяем форму гибких зубов колеса и общую структуру,гибкая кривая деформации колеса, профиль генератора волн, форма жестких зубов колеса и жесткая конструкция колеса в соответствии с фактическими требованиями к работе.который подвержен усталостиПосле теоретической проверки мы убеждаемся, что устойчивость к усталости гибкого колеса соответствует требуемым стандартам.Мы устанавливаем трехмерную модель жестко-гибкой колесной системы и создаем модель с конечными элементами на основе фактических условий работы гармонического редуктораМы изучаем процесс сборки жестко-гибкой колесной системы и процесс задействования под номинальной нагрузкой с помощью симуляционного анализа.перемещение узлов, и распределение напряжений гибкого колеса во время сборки и загрузки разумны,обеспечение соответствия позиционных отношений между компонентами системы жестко-гибких колес фактическим условиям;В конечном итоге мы достигаем разработки компактного, высокогрузного, высокоточного гармонического редуктора.

Одновременно мы используем многофункциональные машины для испытаний трения и износа для проведения испытаний коэффициентов трения и износа, глубины износа,и обнаружение отслоения пленки твердого смазочного материала с помощью кривых акустического излучения напряжения- посредством экспериментальных исследований образцов при различных нагрузках, скоростях скольжения, количестве деформации, шероховатости и методах смазки в атмосферных условиях,мы анализируем механизмы износа в различных условияхМы разработали методологию для экспериментальных и аналитических исследований об отказе от усталости и износе на трении системы жёстко-гибкой теории в гармонических редукторах,который применяется для прогнозирования срока службы усталости и конструктивного оптимизации конструкции гибкого колеса, обеспечивая высокую эффективность и высокую точность работы гармонической передачи.

После различных оптимизационных проектов мы разработали проприетарные RS 3D-профили зубов, которые значительно повышают точность резьбы резьбы, достигая увеличения коэффициента резьбы от 25% до 30%.Применение технологии смазки нано-улучшенной поверхности улучшило эффективность трения и износа, увеличивая твердость редуктора на HRC 2,5 до 3.5, с продолжительностью жизни более 15 000 часов и обратной реакцией менее 10 дуговых секунд.и процессы тепловой обработки, мы реализовали миниатюризацию гармонических редукторов, повысив их способность нагрузки на крутящий момент и жесткость для поддержки сверхлегких интегрированных совместных операций.

Наша миниатюрная гармоническая редукторная разработка представила четыре новых модели: 03, 05, 08, и 11,каждая из них спроектирована с различными опциями ввода и вывода (волокна и фланца) и адаптирована к различным параметрам крутящего момента и скорости с соотношением уменьшения 30Эти новые редукторы поддерживают высокую производительность, подчеркивая совместимость с гуманоидными роботами.

Учитывая спрос на человекоподобных роботов, ожидается, что к 2025 году мировой рынок гармонических редукторов достигнет 14,75 миллиардов юаней.Этот прогноз отражает не только расширяющийся рынок, но и подчеркивает ключевую роль гармонических редукторов в технологии человекоподобных роботов.

С технической точки зрения, точность и эффективность гармонических редукторов делают их одним из ключевых компонентов гуманоидных роботов.По мере того как требования к точности и стабильности движения у гуманоидных роботов возрастаютИх уникальные принципы передачи обеспечивают высокий крутящий момент, низкий уровень шума и плавную производительность движения.которые имеют решающее значение для моделирования человеческих движений в гуманоидных роботахКроме того, компактная конструкция гармонических редукторов делает их подходящими для ограниченных пространственных расположений гуманоидных роботов, обеспечивая большую гибкость в проектировании и производстве.

С точки зрения исследований и разработок, непрерывные инновации гармонических редукторов являются ключевым фактором для продвижения технологии человекоподобных роботов.производственные процессы, и технологий управления, производительность наших гармонических редукторов продолжает улучшаться.Применение новых материалов позволяет гармоническим редукторам достичь большей прочности и износостойкости при более легком весеКроме того, передовые производственные процессы и точные методы обработки повышают эффективность производства, снижают затраты и ускоряют коммерциализацию гуманоидных роботов.