Humanoide Roboter erfordern unterschiedliche Gelenkeigenschaften für Schulter, Ellenbogen, Handgelenk, Hüfte, Knie und Knöchel. Kleinere Gelenke haben Priorität auf geringem Gewicht und schneller Reaktion, während größere Gelenke eine höhere Drehmomentdichte, Tragfähigkeit und Zuverlässigkeit erfordern. Ein geeignetes Roboter-Gelenkmodul sollte daher auf die spezifischen Anforderungen jedes Gelenks hinsichtlich Drehmoment, Gewicht, Bewegungsbereich und Steuerung abgestimmt sein. In diesem Artikel verwendet HONPINE die HPJM-Serie der Harmonic-Gelenkmodule als Beispiel, um eine Gelenkkonfigurationslösung für die oberen und unteren Gliedmaßen humanoider Roboter vorzustellen. Dabei werden Drehmomentanforderungen von kleinen Handgelenk- und Fingergelenken bis hin zu hochbelastbaren Hüftgelenken abgedeckt.

Das Ellbogengelenk eines Roboters spielt eine entscheidende Rolle bei der Armbeugung, der Haltungsanpassung und der Positionierung des Endeffektors. Da humanoide Roboter, kollaborative Roboter und Roboterarme immer leistungsfähiger werden, müssen Ellbogenaktuatoren ein hohes Drehmoment und präzise Bewegungen in zunehmend begrenzten Einbauräumen liefern. Ein hochpräziser Harmonic-Drive-Robotergelenkaktuator integriert Harmonic-Getriebe, Motor, Encoder, Bremse und Antriebssystem in einer kompakten Einheit und bietet geringes Spiel, hohe Steifigkeit, hohe Drehmomentdichte sowie eine präzise Bewegungssteuerung. In diesem Artikel stellt HONPINE drei Serien von Gelenkaktuatoren vor, die für Roboterellbogenanwendungen geeignet sind und unterschiedliche Anforderungen an Größe, Drehmoment, Geschwindigkeit, Präzision und Integration abdecken.

Moderne Drehgelenke für Roboter sind nicht mehr einfach nur mechanische Verbindungen zwischen zwei Robotergliedern. Ein Robotergelenk muss zunehmend Drehmomenterzeugung, Bewegungsübertragung, Positionsrückmeldung, Kommunikation, Sensorik, Bremsen und Steuerungsintegration in einer kompakten und zuverlässigen Struktur vereinen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung humanoider Roboter, kollaborativer Roboter, industrieller Roboterarme, medizinischer Roboter und spezialisierter Robotersysteme ist die Auswahl des richtigen Robotergelenkmoduls und der passenden Gelenkarchitektur zu einer technischen Entscheidung auf Systemebene geworden. Dieser Artikel erläutert, wie integrierte Harmonic-Drive-Gelenkmodule und Planetengetriebe-Gelenkmodule unterschiedliche Lösungen bieten und wie Roboterhersteller die passende Architektur für jede Roboterachse auswählen können.

Ein RV-Getriebe spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Tragfähigkeit, Positionierleistung, strukturellen Steifigkeit und Lebensdauer eines Industrieroboters. Die Auswahl des richtigen RV-Getriebes lässt sich jedoch nicht auf den Vergleich von Nennmomenten oder Übersetzungsverhältnissen reduzieren. Unterschiedliche Anwendungen wie Palettieren, Schweißen, Bearbeiten, Gießen und Präzisionsmontage setzen Robotergelenke sehr unterschiedlichen Lastspektren, Bewegungsprofilen, äußeren Kräften und Einschaltdauern aus. Ein Getriebe, das in einer Roboterachse gut funktioniert, ist möglicherweise für eine andere nicht geeignet. Dieser Artikel untersucht, wie Ingenieure ein RV-Getriebe an reale Betriebsbedingungen anpassen können, einschließlich Lastspektrum, Trägheit, Steifigkeit, Präzision und erwarteter Lebensdauer, und berücksichtigt dabei auch, wann Harmonic-Drive-Getriebe oder integrierte Roboter-Gelenkmotoren eine bessere Lösung bieten können.