Mencapai Terobosan dalam Desain Ringan dan Presisi Tinggi: Lautan Biru untuk Reduktor Gear Harmonik Robot-Spesifik Humanoid Berharga Ratusan Miliar

2024 menandai era emas untuk robot humanoid, yang sering disebut sebagai tahun robotika humanoid.keterlibatan raksasa teknologi dan kematangan teknologi penelitian dan pengembangan terbaru, terkait erat dengan kemajuan teknologi AI dan hardware.

Di antara komponen inti robot humanoid, pengendali bertindak sebagai otak, servo motor berfungsi sebagai pusat daya, dan pengurangi gigi presisi berfungsi sebagai tendon dan sendi.Dari segi komposisi, nilai pengurangan precision gear menyumbang sekitar 30% sampai 40% dari total nilai robot, dengan biaya sekitar 35%.Mereka adalah salah satu komponen inti yang paling penting dari robot humanoid.

Jika model AI mendikte kemampuan robot humanoid dalam interaksi multimodal, persepsi terintegrasi, dan pengambilan keputusan otonom, pengurangan gigi presisi menentukan mobilitas mereka,fleksibilitas, dan desain ringan. Saat ini, untuk model AI untuk berkembang di bidang robot humanoid, mereka harus mengatasi tantangan menyatukan model matematika dan fisik.Hal ini penelitian dan produksi pengurangan gigi presisi yang menetapkan penghalang ilmiah untuk robot humanoid, yang mewakili perbedaan yang signifikan antara teknologi perangkat lunak dan perangkat keras di masa depan.

Reduktor gigi presisi dikategorikan menjadi reduktor harmonik dan reduktor RV. Reduktor RV biasanya digunakan di dasar, lengan atas, dan bahu robot industri,sementara pengurang harmonik terutama diterapkan pada lengan dan sendi robot humanoidSemakin tinggi tingkat kebebasan di robot humanoid, semakin banyak sendi yang mereka miliki, yang mengarah pada peningkatan eksponensial dalam penggunaan pengurangan harmonik.memiliki 42 derajat kebebasan dan dilengkapi dengan 28 gear reducer, di mana 20 yang mengejutkan adalah pengurangi harmonik, menyumbang 71,4% dari total. Demikian juga robot humanoid Tianlian memiliki 71 derajat kebebasan dan menggunakan 41 pengurangan harmonik, terdiri dari 57.7% dari total reduksi girnyaContoh-contoh ini menyoroti peran penting dari reduktor harmonik dalam penelitian dan aplikasi robot humanoid.

Tubuh manusia memiliki sekitar 78 sendi yang diberi nama, dengan 60 terletak di sendi siku, pergelangan tangan, jari, kaki, dan jari kaki, yang sangat fleksibel dan kompak, sehingga cocok untuk pengurangan harmonik.Untuk robot humanoid untuk mencapai fleksibilitas dan derajat kebebasan dekat dengan manusiaReduktor harmonik yang digunakan dalam robot umumnya reduktor kelas presisi, yang membutuhkan tingkat presisi kelas 2 atau lebih tinggi.Hal ini mengharuskan bahwa pengurangan harmonik memiliki umur panjang dan presisi tinggi.

Meningkatkan ketahanan kelelahan dan umur reducer harmonik sambil memastikan presisi tinggi selalu menjadi tujuan penelitian dan pengembangan utama kami.Sebagai salah satu produsen utama China dari pengurangan harmonik, kami berkomitmen untuk inovasi dan penelitian produksi sendiri. Berdasarkan teori dasar transmisi harmonik, kami menentukan bentuk gigi roda fleksibel dan struktur keseluruhan,kurva deformasi roda yang fleksibel, profil generator gelombang, bentuk gigi roda kaku, dan struktur roda kaku sesuai dengan persyaratan kerja yang sebenarnya.yang rentan terhadap kegagalan kelelahanSetelah validasi teoritis, kami memastikan kekuatan kelelahan roda fleksibel memenuhi standar yang diperlukan.Kami membangun model tiga dimensi dari sistem roda kaku-fleksibel dan membuat model elemen terbatas berdasarkan kondisi kerja yang sebenarnya dari reduksi harmonikKami mempelajari proses perakitan sistem roda kaku-fleksibel dan proses keterlibatan di bawah beban nominal melalui analisis simulasi.pergeseran nodal, dan distribusi tegangan roda fleksibel selama pemasangan dan penggabungan wajar,memastikan bahwa hubungan posisi antara komponen sistem roda kaku-fleksibel sejajar dengan kondisi aktualPada akhirnya, kami mencapai pengembangan yang kompak, beban tinggi, presisi tinggi harmonik reduktor.

Pada saat yang sama, kami menggunakan mesin uji gesekan dan keausan multifungsi untuk melakukan tes pada koefisien gesekan dan keausan, kedalaman keausan,dan deteksi pelepasan film pelumas padat melalui kurva tegangan emisi akustikMelalui studi eksperimental pada sampel di bawah beban yang bervariasi, kecepatan geser, jumlah deformasi, kasar, dan metode pelumasan dalam kondisi atmosfer,kami menganalisis mekanisme keausan di bawah kondisi yang berbedaKami telah menetapkan metodologi untuk penelitian eksperimental dan analitis tentang kegagalan kelelahan dan keausan gesekan dari sistem teori kaku-fleksibel pada reduktor harmonik,yang diterapkan untuk prediksi umur kelelahan dan desain optimasi struktural roda fleksibel, memastikan efisiensi tinggi dan operasi presisi tinggi transmisi harmonik.

Setelah berbagai desain optimasi, kami telah mengembangkan profil gigi 3D busur RS eksklusif yang secara signifikan meningkatkan akurasi mesh gigi, mencapai peningkatan rasio mesh sebesar 25% hingga 30%.Aplikasi teknologi pelumasan nano-diperbaiki permukaan telah meningkatkan gesekan dan kinerja keausan, meningkatkan kekerasan gigi dengan HRC 2,5 sampai 3.5, dengan umur lebih dari 15.000 jam dan reaksi balik kurang dari 10 detik busur.dan proses pengolahan panas, kami telah merealisasikan miniaturisasi reducer harmonik, meningkatkan kapasitas torsi beban dan kekakuan mereka untuk mendukung operasi sendi terintegrasi ultra ringan.

Perkembangan pereduktor harmonik miniatur kami telah memperkenalkan empat model baru: 03, 05, 08, dan 11,masing-masing dirancang dengan pilihan input dan output yang berbeda (aksel dan flange) dan disesuaikan dengan berbagai pengaturan torsi dan kecepatan dengan rasio pengurangan 30, 50, 80, dan 100. Reduktor baru ini mempertahankan kinerja tinggi sambil menekankan kompatibilitas dengan robot humanoid.

Mengingat permintaan untuk robot humanoid, pasar pengurangan harmonik global diperkirakan mencapai 14,75 miliar yuan pada tahun 2025.Proyeksi ini tidak hanya mencerminkan skala pasar yang berkembang tetapi juga menyoroti peran penting dari pengurangan harmonik dalam teknologi robot humanoid.

Dari sudut pandang teknis, presisi dan efisiensi reduktor harmonik membuat mereka salah satu komponen kunci robot humanoid.Seiring meningkatnya persyaratan untuk ketepatan gerak dan stabilitas pada robot humanoidPrinsip transmisi unik mereka memungkinkan torsi tinggi, kebisingan rendah, dan output gerak yang lancar.yang sangat penting untuk mensimulasikan gerakan manusia dalam robot humanoidSelain itu, desain kompak dari reduktor harmonik membuat mereka cocok untuk tata letak spasial terbatas dari robot humanoid, memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam desain dan produksi.

Dalam hal penelitian dan pengembangan, inovasi terus-menerus dari harmonic reducer adalah pendorong utama untuk kemajuan teknologi robot humanoid.proses manufaktur, dan teknologi kontrol, kinerja reduktor harmonik kami terus meningkat.Aplikasi bahan baru memungkinkan pengurang harmonik untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi dan ketahanan haus pada berat yang lebih ringanSelain itu, proses manufaktur canggih dan teknik pemesinan presisi meningkatkan efisiensi produksi, mengurangi biaya dan mempercepat komersialisasi robot humanoid.