Electromate prezentuje wysokowydajny przegub robotyczny Maxon HEJ 90

Robotyka mobilna zyskuje bardziej kompaktowy moduł napędowy

Electromate wprowadziła wysokowydajny przegub maxon HEJ 90 — ściśle zintegrowany aktuator zaprojektowany z myślą o robotyce mobilnej nowej generacji. Moduł łączy silnik, przekładnię, elektronikę napędową i układy pomiarowe w szczelnej konstrukcji stworzonej do pracy w rzeczywistych warunkach ruchu.

Premiera ta odzwierciedla rosnący w branży trend w kierunku w pełni zintegrowanych przegubów robotycznych. Inżynierowie coraz częściej przedkładają efektywność energetyczną, ograniczenie okablowania i wysoką gęstość upakowania nad modułowe zestawy aktuatorów.

Gęstość momentu obrotowego spotyka się z kompaktową konstrukcją elektromechaniczną

HEJ 90 zapewnia moment szczytowy do 140 Nm, a w specjalnie dostrajanych konfiguracjach może osiągać jeszcze wyższe wartości. Taki poziom osiągów zdecydowanie plasuje go w klasie kompaktowych aktuatorów robotycznych do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości.

Mimo wysokich parametrów przegub zachowuje kompaktową formę, a jego masa wynosi mniej niż 2 kg. Taki kompromis pozwala inżynierom projektować lżejsze roboty kroczące i kołowe bez rezygnacji z dużej siły wyjściowej.

Jego sprawność sięga 86 procent, ograniczając straty cieplne podczas pracy ciągłej. Ma to szczególne znaczenie w autonomicznych platformach zasilanych akumulatorowo.

Zintegrowany układ napędowy w szczelnej obudowie

HEJ 90 integruje silnik bezszczotkowy, precyzyjną przekładnię, elektronikę serwonapędu i układy sprzężenia zwrotnego w jednej obudowie. Eliminuje to zewnętrzne okablowanie napędu i zmniejsza złożoność montażu na poziomie całego systemu.

Podwójna możliwość komunikacji umożliwia sterowanie w czasie rzeczywistym w architekturach rozproszonych. Inżynierowie mogą wdrażać zsynchronizowany ruch wieloosiowy bez oddzielnych szaf napędowych.

Przegub obsługuje pętle sterowania oparte na EtherCAT z szybkimi cyklami aktualizacji. Poprawia to responsywność ruchu w dynamicznych środowiskach, takich jak nierówny teren lub przestrzenie współpracy człowieka z robotem.

Warunki pracy wyznaczają priorytety konstrukcyjne

HEJ 90 jest przeznaczony do środowisk, w których roboty muszą działać poza kontrolowanymi halami fabrycznymi. Odporność na kurz, wilgoć i wibracje staje się podstawowym wymogiem, a nie opcjonalną funkcją.

Stopień ochrony IP67 zabezpiecza moduł przed trudnymi warunkami zewnętrznymi. Wewnętrzne monitorowanie temperatury i aktywne chłodzenie zapewniają stabilną pracę przy ciągłym obciążeniu.

Zdolność odprowadzania ciepła sięga około 250 W przy wymuszonym chłodzeniu. Umożliwia to długotrwałą pracę z wysokim momentem obrotowym w wymagających cyklach.

Gdzie kompaktowe przeguby zmieniają konstrukcję systemu

Roboty kroczące, autonomiczne systemy dostawcze i roboty mobilne do manipulacji korzystają na zastosowaniu zintegrowanych przegubów. Platformy te mają trudności ze złożonością okablowania i ograniczeniami przestrzennymi typowymi dla tradycyjnych układów aktuatorów.

Dzięki umieszczeniu elektroniki sterującej wewnątrz przegubu projektanci systemów ograniczają liczbę punktów awarii i zwiększają niezawodność mechaniczną. Zarządzanie okablowaniem staje się znacznie prostsze w robotach wieloosiowych.

Ta architektura wpisuje się również w szersze trendy w dziedzinie ruchu obserwowane w zaawansowanych platformach, takich jak ekosystemy serwonapędów, w których inteligencja przesuwa się bliżej obciążenia.

Branża zmierza w kierunku zintegrowanego napędu

Robotyka odchodzi od centralnych szaf napędowych. Zamiast tego każdy przegub działa obecnie jako niezależny inteligentny węzeł w rozproszonej sieci sterowania.

Zmiana ta poprawia skalowalność systemów wielokończynowych. Skraca również czas uruchamiania złożonych zespołów robotycznych.

HEJ 90 wyraźnie reprezentuje ten kierunek, w którym gęstość osiągów i integracja mają większe znaczenie niż modułowy podział.

Inżynierskie spojrzenie na rozwiązanie zastosowane w HEJ 90

Podejście firmy Electromate nie redefiniuje teorii ruchu robotów. Udoskonala sposób, w jaki moment obrotowy, układy pomiarowe i elektronika sterująca fizycznie łączą się wewnątrz przegubu.

To udoskonalenie ma znaczenie w robotyce mobilnej, gdzie każdy gram, wat i milimetr wpływa na wydajność systemu.

HEJ 90 pokazuje, że konstrukcja aktuatora w coraz większym stopniu definiuje możliwości robota — podobnie jak algorytmy sterowania programowego.

*Daniel Reeve, reporter systemów przemysłowych z 12-letnim doświadczeniem w dziedzinie sterowania ruchem i integracji robotyki, wcześniej pracował nad projektami architektury serwonapędów obejmującymi systemy automatyki firm Siemens, ABB i FANUC.*