一体化谐波/行星机器人关节电机

机器人关节电机是机器人、特种机器人和人形机器人的核心动力部件。它通过集成谐波传动或行星减速器、无框力矩电机、编码器和制动器等组件,实现关节的精确运动控制。机器人关节电机进一步细分为:集成驱动的谐波关节模组、集成驱动的行星关节模组、外置驱动的旋转执行器。为方便需要定制关节模组的客户使用,我们还将关键动力部件——无框力矩电机——作为该类别中的独立产品提供。除机器人应用外,关节模组还应用于:半导体设备、光伏设备、精密医疗设备、3C设备、光学设备

谐波关节电机

鸿磐谐波关节电机具有高精度、高扭矩和大中空孔径等特点,通常可为受限空间内的应用提供解决方案。支持定制,并且这些电机常用于特种机器人领域。

行星关节电机

行星关节电机也是机器人动力系统的核心部件。与谐波关节模组相比,它具有更小的减速比、更高的输出转速和更大的刚性,但整体输出精度略低。通过高度集成行星减速器、无框力矩电机、制动器、编码器和驱动器等组件,其尺寸和重量得到显著优化,从而实现精确的关节运动控制。由此带来更高的扭矩、更紧凑的尺寸和更轻的重量。行星关节电机通常支持较宽的电压范围,可适配低压直流 24V~48V。我们还可根据客户的个性化需求提供定制化解决方案。

无框力矩电机

无框力矩电机是一种特殊类型的永磁同步电机 (PMSM),由转子和定子两大核心部件组成,同时去除了传统电机的外壳、轴承和轴等结构。其设计用于直接集成到客户的机械系统中,因此需要终端用户自行提供配套轴承和外壳。这一设计理念带来了更高的灵活性、更紧凑的尺寸和更优异的性能,使其非常适用于对空间、重量和动态性能有严格要求的应用。它在高精度、高动态响应场景中表现出色,包括人形机器人关节驱动、精密旋转平台、医疗设备和工业自动化系统。根据结构配置不同,无框力矩电机进一步分为内转子无框电机和外转子无框电机。

什么是谐波机器人关节电机?

谐波关节电机通过集成谐波传动、无框力矩电机、制动器、编码器和驱动单元等组件,实现高精度运动控制,并对尺寸和重量进行了优化。鸿磐谐波关节电机提供灵活的配置选项,以满足多样化的应用需求,包括双编码器、STO (安全扭矩关闭)、保持制动器和集成式扭矩传感器。

 

谐波机器人关节电机

谐波机器人关节电机选型

为满足多样化的市场需求,HONPINE谐波机器人关节电机目前分为四大系列:HPJM、TCHL、HAG和HAU。本指南提供初步概览,帮助您根据成本控制、交期和基础性能需求等因素,为您的应用选择最合适的执行器。如需详细选型和技术支持,欢迎随时联系我们进一步沟通。

 

HPJM
TCHL
HAG
HAU

主要特点

该系列产品自2020年起开始批量生产,提供了一套技术成熟完善的人形机器人关节解决方案。它集成了谐波减速器、驱动器、编码器和无框力矩电机,并提供双编码器及抱闸选项。支持 CAN(私有协议)、CANopen 和 EtherCAT 通信协议。

 

主要优势

设计高度紧凑,在同等性能要求下为系统集成预留了更多空间

中空孔大于其它系列的谐波关节模组,扭矩密度行业领先

可选配低温润滑脂,适用于低至 -40°C 的严苛环境

Honpine 的很多客户将其进行密封处理,在特种机器人领域也用的很多

主要特性

Honpine TCHL 谐波关节模组用自研谐波减速器,实现了更优的成本控制。产品标配双编码器(单圈绝对值,23位分辨率),并支持CAN FD和EtherCAT通信协议;可选配制动器及力矩传感器。集成式端子线束设计支持中空轴走线及模块级联。

 

主要优势

显著的成本优势

支持前置、侧置及后置等多种安装方式,结构灵活性高

线束设计便于系统集成

轻量化易安装设计让它在人形机器人和其它具身智能行业使用较多

主要特点

Honpine HAG 谐波关节模组可内置扭矩传感器,选配STO(安全转矩关断)功能,以满足特定的安全要求。产品采用更高精度的谐波减速器,确保了极高的可靠性。支持CANopen和EtherCAT通信协议,并可选配抱闸。

 

主要优势

符合更高的安全标准

核心减速器组件性能卓越、质量可靠

适用于对安全性有明确要求或将减速器可靠性视为重中之重的项目。

是高要求的机械臂和医疗设备的解决方案。

主要特点

HAU系列谐波关节模组是HAG系列谐波关节模组的改进版本。该系列不配备扭矩传感器,因此相比HAG系列更具成本效益。

 

主要优势

HAU系列谐波关节模组具有大中空孔径、高定位精度及高过载能力等特点。

HAU系列谐波关节模组适用于高精度机械臂、人形机器人及特种机器人。

行星关节电机选型

HONPINE行星关节模组广泛应用于四足机器人、机器狗、AGV驱动轮及其他领域。根据客户的不同需求与性能规格,HONPINE提供JRM、HPA及防爆型行星关节模组系列。联系我们获得更多产品资料。

JRM
HPA
防爆行星模组

HONPINE JRM 行星关节模组已通过工程验证及广泛测试。目前,约 80% 的 JRM 出货产品应用于四足机器人(即俗称的“机器狗”)。

 

在测试中,搭载 HONPINE JRM 行星关节模组的四足机器人在承载相当于两箱瓶装水的负荷下连续运行了两个小时,其外壳温度保持在约 60°C。该测试表明,JRM 关节模组能够在重载运行期间输出高扭矩,同时保持相对较低的发热量,这使其非常适合应用于高负载四足机器人。

HONPINE HPA系列行星关节模组采用轻量化设计,配备两级高精度行星减速系统,峰值扭矩密度高达210 N·m/kg。该系列支持多种控制模式,包括位置、速度、扭矩以及力-位置控制。

 

HONPINE行星关节在成本效益、传动效率、可靠性及抗冲击性能方面优势显著。人形机器人通常需要约31个关节模块;其中,低扭矩型号主要应用于上肢,高扭矩型号则用于下肢(如髋关节和膝关节)。此外,HONPINE行星关节模块目前也已大规模应用于AGV(自动导引车)驱动轮。

 

该生产线融合了源自汽车变速器制造领域的工艺技术与设备经验。这些技术不仅提升了生产效率与产品耐用性,还扩大了产能,以满足“具身智能”发展所带来的日益增长的市场需求。

 

 

 

该系列防爆关节电机涵盖膝关节、俯仰关节和侧摆关节这三大主要类型,具备高达 450 N·m 的峰值扭矩和 110 N·m 的额​​定扭矩,支持负载超过 20 kg 的机器人进行连续作业。

 

该系列产品符合多种防爆运行标准(包括 Ex d IIB T4 和 Ex d IIC T6),确保了极高的作业安全性。它们适用于广泛的危险环境,包括石油化工行业,以及复杂的户外和地面作业场景。

 

这些防爆关节电机已成功适配多种四足机器人平台,并已进入石油化工设施、天然气巡检现场及应急救援等高风险受限区域执行任务——这些领域以往主要依赖人工或进口组件。上述应用标志着防爆机器狗技术取得了重要进展。

机器人关节电机解决方案与应用

多年来,鸿磐已将谐波机器人关节电机和行星关节电机应用于多个领域,包括人形机器人、双臂机器人、轮式机器人、无人机、农业机械、核工业设备、工业机器人和工业自动化设备,并为这些行业提供关节电机解决方案与定制支持。其 HPJM、TCHL、HAG 等系列机器人关节电机均基于实际服务经验开发而成。

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机器人上肢系统集成解决方案

谐波关节电机的优点和缺点是什么

谐波关节电机的优点

 

超高精度

传动回差极小,重复定位精度可达 ±0.01 mm,使其成为精密机器人操作中必不可少的部件。
 

高减速比

较大的单级减速比可使紧凑尺寸实现高扭矩输出,达到有效的“低速, 高负载”性能。

谐波关节电机

极其紧凑的设计

结构简单,体积小,重量轻,使其非常适用于手腕和手部等空间受限的机器人部件。

高度集成能力

通常以集成模块形式销售,结合电机、编码器和其他组件,便于安装和维护,同时支持模块化设计。

谐波关节电机的缺点

 

谐波关节电机的谐波减速器和扭矩传感器均为定制开发,因此很难降低价格。然而,在不久的将来,当需求和产能达到一定水平时,价格可能会下降。

谐波机器人关节模组 - 常见问题

鸿磐谐波直流关节电机是专为具身智能设计的谐波执行器。hpjm 是首款推出的谐波执行器,目前拥有最稳定的性能和最快的交付周期。为满足客户需求,我们近期新推出了两款谐波直流关节电机:TCHL 和 HAG。欢迎联系我们获取最新产品手册。

行星关节电机 - 常见问题

JRM行星关节电机是鸿磐的一款军工级产品,常用于高性能机器狗。目前,面向人形机器人仿生应用的 HPJM 谐波关节电机即将推出,具有更紧凑的设计和更大的中空腔体。