Nästa generations humanoida robotleddesign: HONPINE HPJM med harmonisk växel, ihålig axel och integrerad kodarmodul

Från 8 till 11 maj 2026 hölls den 22:a Zhengzhou Industrial Equipment Expo (ZIF) storslaget på Zhengzhou Zhongyuan International Convention and Exhibition Center (Airport Zone). Som en av höjdpunkterna i robotutställningshallen visade HONPINE upp sin senasteintegrerade ledmodulserie HPJM.

Strukturella egenskaper hos HONPINE HPJM integrerad ledmodul

Den senaste ledmodulen för humanoida robotar som presenterades av HONPINE visar en högt integrerad strukturell designfilosofi. Kärnkonceptet för den integrerade ledmodulen är den djupa integrationen av sex kärnkomponenter i en enda kompakt enhet, inklusive:

• Drivenhet

• Ramlös vridmomentsmotor

• Växelreducerare

• Broms

• Kodgivare

• Sensorer

Baserat på denna arkitektur utvecklade HONPINE vidare en strategi för modulär plattform. Genom att erbjuda mer än 50 olika specifikationer för ledmoduler möjliggör plattformen flexibel utveckling av robotsystem med varierande prestandanivåer och kostnadsstrukturer, vilket avsevärt minskar utvecklingsbarriärerna för humanoida robotar.

Ur perspektivet växelreducerarteknik är de visade ledmodulerna uppdelade i två huvudsakliga tekniska lösningar:

Harmonic Drive-lösning (PRO-serien)

PRO-serien använder en egenutvecklad ultratunn harmonisk reducerare med följande egenskaper:

Kompakt struktur

Hög effekttäthet

Optimerad design för precisionsoperationer i överkroppen och lastkrav hos humanoida robotar

Genom flexibel kugghjulsoptimering och materialinnovation hanterar systemet vanliga problem som finns i traditionella harmoniska reducerare, inklusive:

Stor storlek

Överdriven värmeutveckling

Begränsad livslängd

Värmehantering och kabeldragning med hålaxeldesign

Ledmodulen är utrustad med en mycket effektiv värmeavledningsstruktur för att förhindra prestandaförsämring orsakad av överhettning.

Samtidigt använder HPJM-serien en kabeldragningsdesign med hålaxel och en hålkvot som överstiger 11%.

Den nya generationens produkt uppnår ett stort hål på 31.5 mm inom en kompakt ytterdiameter på 120 mm, vilket i hög grad underlättar kabeldragning och effektivt minskar kabelslitage. Denna design uppfyller fullt ut de strikta kraven från humanoida robotar på enkel kabeldragning och driftsäkerhet.

Kodgivar- och bromsteknik

HONPINEs egenutvecklade 24-bitars dubbla kodgivarlösning, kombinerad med minnesfunktion för strömavbrott i fler-varvs absolutkodgivare, gör att roboten exakt kan behålla information om ledposition även efter avstängning och omstart, vilket eliminerar behovet av omkalibrering till nollpunkt.

Denna funktion är särskilt viktig för robotapplikationer med hög precision.

Konstruktionen med permanentmagnetbroms och salientpolig magnetkrets integrerar motor och broms i en enda struktur, sparar axiellt installationsutrymme samtidigt som bromsmomentet ökas, vilket ytterligare förbättrar ledsäkerhet och tillförlitlighet.

Prestandaparametrar för HONPINE HPJM integrerad ledmodul

Toppeffekttäthet för vridmoment

Den nya generationens ledmodul uppnår en toppeffekttäthet för vridmoment på:

192 Nm/kg

Denna parameter avgör direkt robotens explosiva kraft och dynamiska prestanda och utgör grunden för avancerade rörelser såsom:

• Löpning

• Hoppning

• Dynamisk balansering

• Håldiameter

Inom den kompakta strukturen med ytterdiameter på 120 mm integrerar modulen ett stort hål på 31.5 mm, vilket avsevärt förbättrar bekvämligheten vid kabeldragning och flexibiliteten i systemintegrationen.

Optimering av vikt och volym

Jämfört med traditionella lösningar:

Vikten minskas med mer än en tredjedel

Den totala energiförbrukningen sänks avsevärt

Volymen optimeras till det yttersta under samma vridmomentsutgång

Detta ger betydligt större flexibilitet för den kompletta robotens konstruktionsdesign.

Kodgivarnoggrannhet

Modulen är utrustad med en egenutvecklad 24-bitars dubbel kodgivare med följande egenskaper:

• Minnesfunktion för fler-varvs absolutposition

• Hög positioneringsnoggrannhet

• Utmärkt rörelsejämnhet

Den är fullt kapabel att hantera:

• Precisionsoperationer

• Mjuk rörelsestyrning

• Komplexa robotrörelser

Tillämpningsscenarier för HONPINE HPJM integrerad ledmodul

Baserat på sina egenutvecklade lätta ledmoduler har HONPINEs produkter redan implementerats i flera humanoida robotplattformar.

Till exempel har en humanoid robot utrustad med HONPINE-ledmoduler följande egenskaper:

• Höjd: 1.7 meter

• Totalt antal frihetsgrader: 44

• Total vikt: endast 48 kg

• Lastkapacitet för en arm: 5 kg

Detta visar ett exceptionellt högt förhållande mellan lastkapacitet och vikt.

Tillämpningar inom industriell automation

Inom industriell automation har PRO-seriens ledmoduler fått bred användning i lätta kollaborativa robotsystem och uppfyller krav såsom:

• Hög repeterbarhetsnoggrannhet

• Hög flexibilitet

• Snabb driftsättning

Kontakta HONPINE för att få mer information och teknisk dokumentation om HPJM robotledmoduler.