Electromate представя високоефективната роботизирана става Maxon HEJ 90

Мобилната роботика получава по-компактен силов възел

Electromate представи високоефективното шарнирно задвижване maxon HEJ 90 — тясно интегриран актуатор, проектиран за мобилна роботика от следващо поколение. Устройството обединява двигател, редуктор, задвижваща електроника и сензори в херметизирана конструкция, създадена за реалните изисквания на движението.

Това представяне отразява нарастващия стремеж в индустрията към напълно интегрирани роботизирани шарнири. Инженерите вече поставят енергийната ефективност, намаляването на окабеляването и високата механична плътност пред модулните конфигурации от актуатори.

Плътността на въртящия момент среща компактния електромеханичен дизайн

HEJ 90 осигурява въртящ момент до 140 Nm в пиков режим, като при специализирана настройка са възможни и по-високи стойности. Това ниво на мощност го поставя категорично в тежкия клас на компактните роботизирани актуатори.

Въпреки характеристиките си шарнирът запазва компактни размери и маса под 2 kg. Този баланс позволява на инженерите да проектират по-леки роботи с крака и колела, без да жертват силовия потенциал.

Коефициентът му на ефективност достига 86 процента, което намалява топлинните загуби при непрекъсната работа. Тази ефективност е от решаващо значение при автономни платформи, захранвани от батерии.

Интегрирана система за движение в херметизирано устройство

HEJ 90 интегрира безчетков двигател, прецизен редуктор, сервоелектроника и системи за обратна връзка в един корпус. Това премахва външното окабеляване на задвижването и намалява сложността на монтажа на системно ниво.

Двойната комуникационна възможност осигурява управление в реално време в разпределени архитектури. Инженерите могат да реализират синхронизирано движение по множество оси без отделни шкафове за задвижване.

Шарнирът поддържа контури за управление, базирани на EtherCAT, с бързи цикли на обновяване. Това подобрява реакцията на движението в динамични среди, като неравен терен или пространства за съвместна работа на хора и роботи.

Условията на работа определят инженерните приоритети

HEJ 90 е предназначен за среди, в които роботите трябва да работят извън контролираните производствени помещения. Устойчивостта на прах, влага и вибрации се превръща в основно изискване, а не в допълнителна функция.

Степента на защита IP67 предпазва устройството от сурови външни условия. Вътрешният термичен мониторинг и активното охлаждане осигуряват стабилна работа при непрекъснато натоварване.

Капацитетът за разсейване на топлина достига приблизително 250 W при условия на принудително охлаждане. Това прави продължителната работа с висок въртящ момент възможна при взискателни работни цикли.

Къде компактните шарнири променят системния дизайн

Роботите с крака, автономните системи за доставка и мобилните манипулатори се възползват от интегрираните шарнири. Тези платформи изпитват затруднения с усложненото окабеляване и ограниченията в пространството при традиционните конфигурации на актуаторите.

Чрез вграждането на управляващата електроника в шарнира системните проектанти намаляват броя на възможните точки на отказ и повишават механичната надеждност. Управлението на кабелите става значително по-лесно при роботи с множество оси.

Тази архитектура също съответства на по-широките тенденции в управлението на движението, наблюдавани при усъвършенствани платформи като екосистемите от серво задвижвания, при които интелигентността се премества по-близо до товара.

Индустрията се насочва към интегрирано задвижване

Роботиката се отдалечава от централизираните шкафове за задвижване. Вместо това всеки шарнир вече функционира като независим интелигентен възел в разпределена мрежа за управление.

Тази промяна подобрява мащабируемостта при системи с множество крайници. Тя също така съкращава времето за въвеждане в експлоатация на сложни роботизирани сглобки.

HEJ 90 ясно представя тази посока, при която плътността на характеристиките и интеграцията имат предимство пред модулното разделяне.

Инженерен поглед към подхода на HEJ 90

Подходът на Electromate не предефинира теорията на движението в роботиката. Той усъвършенства начина, по който въртящият момент, сензорите и управляващата електроника физически се обединяват в един шарнир.

Това усъвършенстване е важно за мобилната роботика, където всеки грам, ват и милиметър влияе върху характеристиките на системата.

HEJ 90 показва как дизайнът на актуатора вече определя възможностите на робота в същата степен, както и софтуерните алгоритми за управление.

*Даниел Рийв, репортер за индустриални системи с 12 години опит в управлението на движението и интеграцията на роботизирани системи, преди това е работил по проекти за сервоархитектури, включващи системи за автоматизация на Siemens, ABB и FANUC.*