Integrierter harmonischer /Planeten-Robotergelenkmotor/Aktor/Modul

Ein Robotergelenkmodul, auch als Robotergelenkaktor oder Robotergelenkmotor bezeichnet, integriert Schlüsselkomponenten wie Motor, Getriebe, Encoder und Antriebssystem in einer kompakten Einheit. HONPINE-Robotergelenkmodule sind als harmonische Gelenkmodule und Planeten-Gelenkmodule erhältlich. Sie dienen als wichtige Antriebskomponenten für humanoide Roboter, Spezialroboter, Roboterarme und vierbeinige Roboter. Ihr integriertes Design reduziert den Montageplatzbedarf und hilft bei der Bewältigung von Herausforderungen im Wärmemanagement, wodurch sie auch für medizinische Geräte, Automatisierungssysteme und andere Präzisionsbewegungsanwendungen geeignet sind.

Harmonischer Gelenkmotor/Aktor/Modul

HONPINE-Gelenkmotoren mit Harmonic Drive zeichnen sich durch hohe Präzision, hohes Drehmoment und einen großen Hohlkerndurchmesser aus und bieten häufig Lösungen für Anwendungen bei begrenztem Bauraum. Kundenspezifische Anpassungen werden unterstützt, und diese Motoren werden häufig im Bereich der Spezialrobotik eingesetzt.

Planeten-Gelenkmotor/Aktor/Modul

Der Planeten-Gelenkmotor ist ebenfalls eine Kernkomponente robotischer Antriebssysteme. Im Vergleich zu harmonischen Gelenkmodulen verfügt er über ein kleineres Untersetzungsverhältnis, eine höhere Ausgangsdrehzahl und größere Steifigkeit, jedoch über eine etwas geringere Gesamtausgangsgenauigkeit. Durch hochintegrierte Komponenten wie Planetengetriebe, rahmenlose Drehmomentmotoren, Bremsen, Encoder und Treiber werden Größe und Gewicht erheblich optimiert, was eine präzise Gelenkbewegungssteuerung ermöglicht. Dies führt zu höherem Drehmoment, kompakteren Abmessungen und geringerem Gewicht. Planeten-Gelenkmotoren unterstützen in der Regel einen breiten Spannungsbereich und eignen sich für Niederspannungs-Gleichstrom von 24V~48V. Wir bieten außerdem kundenspezifische Lösungen entsprechend den individuellen Anforderungen unserer Kunden.

Was ist ein Robotergelenkmodul?

Das Robotergelenkmodul integriert Komponenten wie Harmonic-Drive-/Planetengetriebe, rahmenlosen Drehmomentmotor, Bremse, Encoder und Antriebseinheit bei optimierter Größe und Gewicht. Der harmonische HONPINE-Gelenkmotor bietet flexible Konfigurationsoptionen für vielfältige Anwendungsanforderungen, einschließlich Dual-Encodern, STO (Safe Torque Off), Haltebremsen und integrierten Drehmomentsensoren.

 

Robotergelenkmotor mit Harmonic-Drive-Antrieb

Modellauswahl für harmonische Gelenkaktoren

Um den vielfältigen Marktanforderungen gerecht zu werden, sind die HONPINE-Robotergelenkmodule mit Harmonic Drive derzeit in vier Hauptserien unterteilt: HPJM, TCHL, HAU und HAG.

Dieser Leitfaden bietet einen ersten Überblick und hilft Ihnen, anhand von Faktoren wie Kostenkontrolle, Lieferzeit und grundlegenden Leistungsanforderungen den für Ihre Anwendung am besten geeigneten Aktor auszuwählen.

Für eine detaillierte Auswahlberatung und technischen Support können Sie uns gerne für weitere Gespräche kontaktieren.

 

HPJM
TCHL
HAG
HAU

Hauptmerkmale

Diese Serie ist seit über 5 Jahren auf dem Markt und bietet eine vollständig entwickelte und ausgereifte Gelenklösung für humanoide Roboter. Sie integriert ein harmonisches Getriebe, einen Treiber, einen Encoder und einen rahmenlosen Drehmomentmotor. Optionen für Dual-Encoder und Bremse sind verfügbar. Unterstützt die Kommunikationsprotokolle CAN (proprietär), CANopen und EtherCAT.

 

Wesentliche Vorteile

Hochkompaktes Design, das bei gleichwertigen Leistungsanforderungen mehr Platz für die Systemintegration ermöglicht

Optionales Tieftemperaturfett, geeignet für raue Umgebungen bis -40°C

Durchschnittliche Lieferzeit ≤ 4 Wochen, wodurch eine hohe Produktionskapazität gewährleistet wird

 

Anwendungen

Ideal für Projekte, die eine stabile und zuverlässige Leistung, schnelle Serienlieferung oder den Betrieb in Niedrigtemperaturumgebungen erfordern.

Hinweise

Diese Serie wurde ursprünglich nicht mit Drehmomentsensoren oder Wasserschutz entwickelt. Falls solche Funktionen erforderlich sind, ist eine kundenspezifische Anpassung möglich, jedoch sollten zusätzliche Kosten und eine längere Lieferzeit erwartet werden.

Hauptmerkmale
Diese neue Serie, die Ende 2025 auf den Markt kommt, verwendet ein selbst entwickeltes harmonisches Getriebe und ermöglicht dadurch eine bessere Kostenkontrolle. Sie ist standardmäßig mit Dual-Encodern ausgestattet (Singleturn-Absolutwert, 23-Bit-Auflösung) und unterstützt die Kommunikationsprotokolle CAN FD und EtherCAT. Zu den optionalen Funktionen gehören eine Bremse und ein Drehmomentsensor. Der integrierte Anschlusskabelbaum unterstützt die Kabelführung durch die Hohlwelle und die Kaskadierung von Modulen.

 

Wesentliche Vorteile
Deutlicher Kostenvorteil
Unterstützt frontale, seitliche und rückseitige Montagekonfigurationen und bietet hohe strukturelle Flexibilität
Das Kabelbaumdesign erleichtert die Systemintegration

 

Anwendungen
Ideal für kostensensible Projekte mit hohen Anforderungen an die Montageflexibilität.

Hinweise
Derzeit ist nur eine Übersetzung von 101 verfügbar. Die vollständige Palette an Übersetzungsverhältnissen wird voraussichtlich im Juni 2026 eingeführt. Die aktuelle Lieferzeit beträgt etwa 6 Wochen.

Hauptmerkmale

Diese neue, 2026 eingeführte Serie ist mit der STO-Funktion (Safe Torque Off) ausgestattet, um spezifische Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Sie verwendet harmonische Getriebe führender inländischer Marken und gewährleistet eine hohe Produktzuverlässigkeit. Unterstützt die Kommunikationsprotokolle CANopen und EtherCAT, mit optionaler Bremse und optionalem Drehmomentsensor.

 

Wesentliche Vorteile
Erfüllt höhere Sicherheitsstandards
Hervorragende Leistung und zuverlässige Qualität der Getriebe-Kernkomponenten

 

Anwendungen

Ideal für Projekte mit klaren Sicherheitsanforderungen oder bei denen die Zuverlässigkeit des Getriebes oberste Priorität hat.

 

Hinweise

Als neu eingeführte Serie wird die Produktionskapazität noch hochgefahren. Die aktuelle Lieferzeit beträgt etwa 8–10 Wochen.

Hauptmerkmale

Das harmonische Gelenkmodul der HAU-Serie ist eine verbesserte Version des harmonischen Gelenkmoduls der HAG-Serie. Es enthält keinen Drehmomentsensor und ist dadurch kostengünstiger als die HAG-Serie.

 

Wesentliche Vorteile

Das harmonische Gelenkmodul der HAU-Serie zeichnet sich durch eine große Hohlbohrung, hohe Positioniergenauigkeit und hohe Überlastfähigkeit aus.

 

Anwendungen

Das harmonische Gelenkmodul der HAU-Serie eignet sich für hochpräzise Roboterarme, humanoide Roboter und Spezialroboter.

Modellauswahl für Planetengetriebe-Gelenkantriebe

HONPINE-Planetengetriebe-Gelenkmodule werden häufig in vierbeinigen Robotern, Roboterhunden, AGV-Antriebsrädern und anderen Anwendungen eingesetzt. Basierend auf unterschiedlichen Kundenanforderungen und Leistungsspezifikationen bietet HONPINE die Serien JRM, HPA und explosionsgeschützte Planetengetriebe-Gelenkmodule an.

JRM
HPA
Explosionsgeschützte Serie

Das JRM-Planeten-Gelenkmodul von HONPINE hat technische Validierungen und umfangreiche Tests durchlaufen. Derzeit werden etwa 80% der JRM-Lieferungen in vierbeinigen Robotern eingesetzt, die allgemein als Roboterhunde bekannt sind.

 

Bei Tests wurde ein mit HONPINE JRM-Planeten-Gelenkmodulen ausgestatteter vierbeiniger Roboter zwei Stunden lang mit einer Last betrieben, die zwei Kisten abgefülltem Wasser entspricht. Die Gehäusetemperatur blieb bei etwa 60°C. Dieser Test zeigt die Fähigkeit des JRM-Gelenkmoduls, bei Schwerlastbetrieb ein hohes Drehmoment bei relativ geringer Wärmeentwicklung bereitzustellen, wodurch es sich sehr gut für hochbelastete vierbeinige Roboter eignet.
 

Das Planetengetriebe-Servogelenk der HONPINE HPA-Serie erreicht eine Spitzendrehmomentdichte von bis zu 210 N·m/kg und zeichnet sich durch ein leichtes Design mit einem zweistufigen hochpräzisen Planetengetriebe-Untersetzungssystem aus. Es unterstützt mehrere Regelungsmodi, darunter Positions-, Geschwindigkeits-, Drehmoment- und Kraft-Positionsregelung.

 

HONPINE-Planetengetriebe-Gelenke bieten Vorteile hinsichtlich Kosteneffizienz, Übertragungseffizienz, Zuverlässigkeit und Stoßfestigkeit. Ein humanoider Roboter verwendet typischerweise etwa 31 Gelenkmodule. Modelle mit geringerem Drehmoment werden hauptsächlich im Oberkörper eingesetzt, während Modelle mit höherem Drehmoment im Unterkörper verwendet werden, einschließlich der Hüft- und Kniegelenke. HONPINE-Planetengetriebe-Gelenkmodule werden derzeit auch in erheblichen Stückzahlen für AGV-Antriebsräder ausgeliefert.

 

Diese Produktionslinie integriert Fertigungsprozesse und Erfahrungen mit Anlagen aus der Automobilgetriebeproduktion. Diese Technologien werden eingesetzt, um die Produktionseffizienz und Produkthaltbarkeit zu verbessern und gleichzeitig die Produktionskapazität zu erhöhen, um die wachsende Nachfrage durch die Entwicklung der verkörperten Intelligenz zu erfüllen.
 

Die Serie explosionsgeschützter Gelenkmotoren umfasst drei Hauptgelenktypen: Kniegelenke, Nickgelenke und Rollgelenke. Sie bietet ein Spitzendrehmoment von bis zu 450 N·m und ein Nenndrehmoment von 110 N·m und unterstützt den Dauerbetrieb bei Roboter-Nutzlasten von über 20 kg.

Die Produkte sind für mehrere explosionsgeschützte Betriebsbedingungen ausgelegt, darunter Ex d IIB T4 und Ex d IIC T6, und bieten ein hohes Maß an Betriebssicherheit. Sie können in einer Vielzahl gefährlicher Umgebungen eingesetzt werden, einschließlich der Erdöl- und Chemieindustrie sowie unter komplexen Außen- und bodengebundenen Einsatzbedingungen.

Die explosionsgeschützten Gelenkmotoren wurden erfolgreich an mehrere Plattformen für vierbeinige Roboter angepasst und sind in Hochrisiko-Sperrbereiche wie petrochemische Anlagen, Erdgasinspektionsstandorte und Noteinsätze eingedrungen, in denen Aufgaben traditionell von menschlichen Arbeitskräften oder mit importierten Komponenten ausgeführt wurden. Diese Anwendungen stellen einen wichtigen technologischen Fortschritt für explosionsgeschützte Roboterhunde dar.
 

Lösungen und Anwendungen für Robotergelenkmotoren

Seit vielen Jahren setzt HONPINE harmonische Robotergelenkmotoren und Planeten-Gelenkmotoren in verschiedenen Bereichen ein, darunter humanoide Roboter, Doppelarmroboter, Radroboter, Drohnen, Landmaschinen, Nuklearausrüstung, Industrieroboter und industrielle Automatisierungsgeräte, und bietet diesen Branchen Lösungen für Gelenkmotoren sowie kundenspezifische Anpassungen. Die Robotergelenkmotoren der Serien HPJM, TCHL, HAG und weiterer Serien basieren auf Erfahrungen aus der praktischen Anwendung.

Systemintegrationslösung für Roboteroberarme

Was sind die Vor- und Nachteile harmonischer Gelenkmotoren

Vorteile harmonischer Gelenkmotoren

Dank ihres hochintegrierten Designs werden harmonische Aktormodule zur bevorzugten Alternative zu herkömmlichen Kombinationen aus Harmonic-Drive-Getriebe und Servomotor und bieten eine kompaktere Struktur, eine einfachere Installation und eine verbesserte Systemintegration.

Ultrahohe Präzision

Minimales Getriebespiel mit einer Wiederholpositioniergenauigkeit von bis zu ±0.01 mm, wodurch es für präzise Roboteroperationen unverzichtbar ist.
 

Hohes Untersetzungsverhältnis

Ein großes einstufiges Untersetzungsverhältnis ermöglicht eine hohe Drehmomentausgabe bei kompakter Baugröße und erzielt eine effektive Leistung bei „niedriger Drehzahl und hoher Last“.

Harmonic-Drive-Gelenkmotor

Extrem kompaktes Design

Einfache Struktur, geringe Größe und leichte Bauweise, wodurch es sich besonders für platzbeschränkte Roboterteile wie Handgelenke und Hände eignet.

Hohe Integrationsfähigkeit

Häufig als integrierte Module verkauft, die Motoren, Encoder und weitere Komponenten kombinieren und eine komfortable Installation und Wartung ermöglichen sowie modulares Design unterstützen.

Nachteile harmonischer Gelenkmotoren

 

Das harmonische Getriebe und der Drehmomentsensor des harmonischen Gelenkmotors werden kundenspezifisch entwickelt, wodurch eine Preissenkung schwierig ist. Wenn Nachfrage und Produktionskapazität jedoch in naher Zukunft ein bestimmtes Niveau erreichen, kann der Preis möglicherweise gesenkt werden.

Harmonic-Drive-Robotergelenkmodul – FAQ

HONPINE harmonische DC-Gelenkmotoren sind harmonische Aktoren, die speziell für Embodied Intelligence entwickelt wurden. hpjm war der erste veröffentlichte harmonische Aktor und bietet derzeit die stabilste Leistung sowie die kürzeste Lieferzeit. Um Kundenanforderungen zu erfüllen, haben wir kürzlich zwei neue harmonische DC-Gelenkmotoren vorgestellt: TCHL und HAG. Kontaktieren Sie uns für die neuesten Produktbroschüren.

Planeten-Gelenkmotor – FAQ

Der JRM-Planeten-Gelenkmotor ist ein Produkt in Militärqualität von HONPINE und wird häufig in leistungsstarken Roboterhunden eingesetzt. Derzeit wird für die Bionik humanoider Roboter der harmonische HPJM-Gelenkmotor eingeführt, der über ein kompakteres Design und einen größeren Hohlraum verfügt.

Harmonic-Drive-Aktoren für humanoide Roboter – FAQ

Dies sind einige der häufigsten technischen und kaufmännischen Fragen, die Kunden bei der Bewertung humanoider Robotergelenkmodule und Aktorsysteme stellen. Die Themen umfassen Drehmomentauswahl, Getriebeübersetzungen, Bewegungssteuerung, Kommunikationsprotokolle, Wärmemanagement, dynamische Gehperformance und die Integration mit humanoiden Roboterplattformen.

Dieser Leitfaden soll Ingenieuren, Robotikentwicklern und Beschaffungsteams helfen, besser zu verstehen, wie geeignete Gelenklösungen für unterschiedliche Größen humanoider Roboter, Nutzlastanforderungen und Anwendungsszenarien ausgewählt werden.
Für weitere Lösungen für humanoide Roboter kontaktieren Sie bitte honpine

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Robotergelenkmodulen

Für weitere Informationen zu Angelegenheiten vor und nach dem Kauf von Gelenkmodulen kontaktieren Sie uns bitte. HONPINE bietet technischen Eins-zu-eins-Support.

● Sicherer Betrieb: Stecken Sie Kabel nicht ein oder aus, während das Gerät eingeschaltet ist. Stellen Sie vor dem Trennen von Kondensatoren sicher, dass diese vollständig entladen sind.
● Geräteinstallation: Stellen Sie sicher, dass die Montagekonstruktion über ausreichende mechanische Festigkeit verfügt, um das Gewicht des integrierten Gelenks zu tragen und eine sichere Befestigung zu gewährleisten.
● Schraubenbefestigung: Beim Anziehen von Schrauben zwischen Motor und Strukturkomponenten müssen Schraubensicherungskleber und ein Drehmomentschlüssel verwendet werden. Halten Sie sich strikt an die im Motorhandbuch angegebenen Drehmomentvorgaben.
● Verdrahtungsstandards: Führen Sie die Verdrahtung strikt gemäß der Pinbelegung durch. Verlassen Sie sich zur Identifizierung nicht auf Kabelfarben und stellen Sie eine ordnungsgemäße Widerstandsanpassung sicher.
● Verwendung der Stromversorgung: Prüfen Sie, ob die Versorgungsspannung der Nennspannung des integrierten Gelenks entspricht. Wenn Benutzer externe Lithiumbatterien anschließen und die Nennspannung 48V beträgt, kann die Spannung der vollständig geladenen Batterie beim Start 60V überschreiten, was den Motorbetrieb beeinträchtigen oder sogar den Motor beschädigen kann. Vorbeugende Maßnahmen umfassen den Einbau von Elektrolytkondensatoren zur Spannungsglättung oder das Reihenschalten eines Spannungsregelmoduls mit dem Stromeingang des Motors, um die Versorgungsspannung zu stabilisieren.
● Batteriestromversorgungssysteme: In batteriebetriebenen Systemen kann die Batterie selbst Rückstrom aufnehmen und dazu beitragen, dass die Spannung den Nennwert nicht überschreitet.
● Schaltnetzteilsysteme: In Schaltnetzteilsystemen kann der integrierte Motor bei schnellem Abbremsen oder beim Antrieb durch Schwerkraftlasten regenerative Energie erzeugen, wodurch die DC-Zwischenkreisspannung ansteigt und möglicherweise Überspannungsalarme ausgelöst werden. Um dies zu verhindern, wird empfohlen, Elektrolytkondensatoren mit großer Kapazität parallel zu installieren oder Bremswiderstände hinzuzufügen, um Spannungsspitzen zu reduzieren.
● Stromschlag- und Quetschverletzungen vermeiden: Wenn der Motor eingeschaltet ist, läuft oder mit Strukturkomponenten verbunden ist, berühren Sie den Motor niemals direkt mit der Hand, um Stromschläge oder durch bewegliche Strukturen verursachte Quetschverletzungen zu vermeiden.
 Demontage des Motors: Eine unbefugte Demontage des Motors ist verboten. Eine Demontage ist nur unter besonderen Umständen nach Rücksprache und unter professioneller Anleitung zulässig. Eine unbefugte Demontage führt zum Erlöschen der Garantie.
● Transport nach der Demontage: Wenn der Motor unter Anleitung demontiert wurde und zurückgesendet werden muss, stellen Sie vor dem Versand sicher, dass alle Originalschrauben ordnungsgemäß wieder montiert und festgezogen sind, um Transportschäden durch Vibrationen oder Stöße zu verhindern, einschließlich Getriebeschrauben, Schrauben der hinteren Abdeckung und anderer Befestigungskomponenten.

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