适用于机器人肘部的高精度谐波传动机器人关节执行器解决方案

2026/09/18

机器人肘关节是连接上臂和前臂的关键运动关节，主要负责手臂屈伸、姿态调整以及末端执行器位置变化。在人形机器人、协作机器人和机械臂中，肘关节不仅要承受前臂和末端执行器负载产生的扭矩，还必须在有限的安装空间内实现高精度、快速且稳定的运动。因此，肘关节的结构尺寸、输出扭矩、定位精度、刚度、背隙和动态响应直接影响机器人手臂的运动范围、控制精度和作业能力。

一体化谐波减速机器人关节执行器将高精度谐波减速器、伺服电机、高分辨率编码器、制动器和驱动控制系统等关键部件集成于紧凑单元中。它能够在机器人肘部有限空间内提供高减速比、高扭矩密度和紧凑结构，同时具备低背隙、高定位精度、高刚度和出色的重复定位性能。

对于人形机器人、协作机器人和高精度机械臂，这种一体化设计能够减小关节尺寸和系统集成复杂度，同时简化线缆布线和机械连接。这使肘关节能够在频繁启停、姿态调整和精密运动过程中保持稳定、快速且可控的运动。

本文介绍三款适用于机器人肘关节应用的 HONPINE 型号。

HPJM 系列（40–52）

HPJM-RE40-52-PRO-XX 是 PRO 系列的一款高性能一体化关节模组。其外径紧凑，仅为 40 mm，并设有 52 mm 中空走线通道。该模组专为协作机器人、轻量化机械臂和精密自动化设备而设计。

减速比：51:101
额定扭矩：2,000 RPM 时为 4 N·m
最大允许扭矩：平均负载下为 5.5 N·m / 峰值为 8.9 N·m
冲击扭矩：额定扭矩 1/2 时为 8.3 N·m
速度性能：
额定转速：80 RPM
峰值转速：118 RPM

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TCHL 系列（11、14）

TCHL 系列关节模组覆盖从微型精密关节到更高负载工业应用的广泛规格范围。

TCHL-11（φ52）是该系列中尺寸最小、重量最轻的关节模组。不含制动器时，其重量仅为 0.37 kg，在 100:1 减速比下可提供 3.6 N·m 的额定扭矩和 25 N·m 的峰值扭矩。它还具有 8 mm 中空走线通道，适用于灵巧手、微型协作机器人以及医疗和科研设备等超轻量化应用。

TCHL-32（φ131）是该系列中的重载配置。采用 101:1 减速比时，可提供高达 267 N·m 的额定扭矩和 799 N·m 的峰值扭矩。它还具备 210 N·m 的允许倾覆力矩和 22 mm 大直径空心轴，适合作为重载工业机械臂和大型自动化旋转平台的核心驱动。

尽管两款型号在尺寸和扭矩能力方面差异显著，但均基于同一高度集成的关节技术平台。它们配备 17 位双编码器，支持 EtherCAT 和 CAN FD 通信，并提供 IP54 防护等级，可选配 IP65。工作温度范围为 -20°C 至 50°C。还可根据应用需求选配扭矩传感器和制动器。

该一体化技术平台可针对不同机器人负载需求提供高精度、高集成度的关节驱动解决方案。

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HAG / HAU 系列（11、14、17）

HAG 系列谐波关节电机包括三种机座尺寸：HAG-11、HAG-14 和 HAG-17。所有型号均基于 48 VDC 电源平台，并提供 51、81 和 101 三种减速比选项。

该系列配备高精度绝对式 BISS-C 编码器，提供 22 位单圈和 22 位多圈分辨率。还集成了采样频率为 8 kHz 的高响应扭矩传感器，并支持选配断电制动器。

该系列提供 ≤75 arcsec 的定位精度，可定制至 ≤20 arcsec，重复定位精度为 ≤10 arcsec。

作为紧凑型型号，HAG-11 可提供 4.6–7.3 N·m 的额定扭矩范围和 11.4–18 N·m 的峰值扭矩范围，重量仅为 0.51–0.55 kg。

HAG-14 和 HAG-17 具有高度相似的机械尺寸和核心电气参数，同时提供更高的扭矩性能。其额定扭矩范围为 10.5 至 21 N·m，峰值扭矩范围为 23 至 35 N·m。重量为 0.875–0.92 kg，并可配备保持扭矩 ≥0.65 N·m 的制动器。HAG-11 制动器的保持扭矩为 ≥0.2 N·m。

这些型号共同为具有不同负载需求的协作机器人、人形机器人和精密自动化设备提供高度集成、高刚度和高精度的关节驱动解决方案。

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