Инновационная компания в области робототехники обратилась с задачей: разработать редуктор для коленных и тазобедренных суставов человекоподобного робота. Устройство должно обеспечивать высокую точность, нулевой люфт и компактные размеры, так как от него зависит плавность ходьбы, балансировка и движение по лестницам. Ограничения по конструкции: максимальный диаметр 70 мм, вес не более 500 г и точность менее одной угловой минуты.
Технические требования:
- Монтаж: полый вал, индивидуальный крепёж
- Передаточное число: 100:1
- Номинальный момент: 80 Н·м
- Пиковый момент: 160 Н·м
- Люфт: ≤0,5 угл. мин.
- Наружный диаметр: ≤70 мм
- Масса: ≤500 г
- Ресурс: 2 миллиона полных циклов
- Степень защиты: IP54, для мобильных роботов в помещении
Наше решение
Мы разработали специальный гармонический редуктор с интегрированной опорой на крестовидных роликовых подшипниках:
- Гибкое колесо выполнено из легированной стали с высокой усталостной прочностью
- Система преднатяга подшипников для точного управления положением
- Термообработка и доводка зубьев для минимального трения и шума
- Балансировка ротора и выравнивание оси обеспечивают плавность при высоких скоростях
- Универсальный фланец под энкодер с концентричностью 0,01 мм
Результаты
Редуктор показал воспроизводимую точность позиционирования ±3 угл. сек, позволив роботу реализовать естественную походку. Клиент отметил:
- Повышение энергоэффективности на 23%
- Отсутствие люфта при пуске и торможении
- Увеличение срока наработки на отказ на 40%
Редукторы интегрированы в нижние конечности всей линейки гуманоидных роботов заказчика.
