Vilken typ av robotledsmodul bör du välja för högprecisionsstyrning av humanoida robotar?

År 2026, efter tekniska diskussioner med dussintals tillverkare av humanoida robotar, har en sak blivit allt tydligare för mig: många företag utvecklar inte bara humanoida robotar som kan gå eller utföra grundläggande rörelser. De arbetar mot ett mycket mer ambitiöst mål – att bygga humanoida robotar som kan utföra känsliga, praktiska uppgifter som verkligen hjälper människor i vardagen och i industriella miljöer.

Hej allihop, jag heter Theodore Li och är teknisk chef på HONPINE.

I dag vill jag presentera en harmonisk ledmodul utformad för humanoida robotar som ska kunna göra mer än bara röra sig. För robotar som förväntas utföra verkliga arbetsuppgifter som kräver exakt positionering, noggrann kraftreglering och stabila rörelser vill jag rekommendera HONPINEHAG harmonisk ledmodul.

Fem viktiga fördelar med HONPINE HAG harmonisk ledmodul

1. Hög positioneringsnoggrannhet och utmärkt vridmomentsreglering

Grunden för precisa rörelser som liknar människans

Humanoida robotar måste kunna utföra komplexa uppgifter som montering, hantering av föremål, grepp och gång. Dessa tillämpningar ställer mycket höga krav på ledarnas positioneringsnoggrannhet och rörelsestyrning.

HONPINEHAG harmonisk ledmodulhar flera funktioner som stödjer rörelsestyrning med hög precision:

Dubbla absoluta givare: Alla modeller är utrustade med en 20-bitars absolut envarvsgivare (1 048 576 räknepulser per varv) och en 12-bitars absolut flerlägesgivare samt stöd för kommunikationsprotokollet BiSS-C.

Hög positioneringsnoggrannhet: Den enkelriktade positioneringsnoggrannheten kan uppgå till ≤45 bågsekunder, med en repeterbarhet på ≤10 bågsekunder. Dessa specifikationer hjälper humanoida robotar att finjustera rörelser och uppnå jämnare positionering vid komplexa arbetsmoment.

Valfri vridmomentsensor: Enligt produktspecifikationerna stöder HAG-serien en integrerad vridmomentsensor som tillval (suffix T), med mätområden från 25 N·m till 500 N·m och en olinjäritet på så lite som 0,5 %.

Detta möjliggör styrstrategier baserade på vridmoment, till exempel följsam interaktion, kraftåterkoppling och kollisionsdetektering. Dessa funktioner är viktiga för säkrare samarbete mellan människa och robot och för känsliga hanteringsuppgifter.

Hög torsionsstyvhet: Större modeller, såsom HAG-40, har en torsionsstyvhet på upp till 18.6 × 10⁴ N·m/rad. Hög torsionsstyvhet bidrar till att minska deformation under belastning, dämpa oönskade vibrationer och bibehålla rörelsestabilitet och positioneringsnoggrannhet hos ändeffektorn.

2. Hög vridmomentsdensitet och stor överbelastningskapacitet

Uppfyller humanoida robotars höga effektkrav

Höft- och knäleder behöver tillräckligt vridmoment för krävande rörelser som hopp, trappgång, att resa sig upp och att återhämta sig efter ett fall. Samtidigt gör det begränsade installationsutrymmet och batterikapaciteten i humanoida robotar vridmomentsdensitet och totalvikt till viktiga konstruktionsfaktorer.

HONPINE HAG-serien erbjuder ett brett vridmomentsområde för olika ledkrav.

Brett vridmomentsområde: Från HAG-11, med ett toppvridmoment på 11.4 till 18 N·m, till HAG-40, som ger ett toppvridmoment på upp till 800 N·m och ett nominellt vridmoment på 557 N·m, täcker HAG-serien ett brett spektrum av ledtillämpningar för humanoida robotar.

Mindre modeller kan övervägas för tillämpningar som handleds- och armleder, medan större modeller passar för leder med högre belastning, såsom axlar, höfter och knän, beroende på robotens mekaniska konstruktion och belastningskrav.

Hög kortvarig överbelastningskapacitet: Humanoida robotar utsätts ofta för tillfälliga höga belastningar vid dynamiska rörelser. HAG-25 har till exempel ett nominellt vridmomentsområde på 48–115 N·m och ett toppvridmomentsområde på 86–203 N·m.

Denna extra kortvariga vridmomentkapacitet bidrar till att stödja krävande rörelser som hopp, snabb acceleration och återhämtning efter fall.

3. Kompakt och lätt konstruktion med kabeldragning genom hålaxeln

Optimerad för det begränsade utrymmet inuti humanoida robotar

Humanoida robotar har mycket begränsat utrymme invändigt. Varje komponent måste placeras med omsorg, samtidigt som övervikt direkt påverkar batteritid, dynamiska egenskaper och den totala energieffektiviteten.

DenHAG harmoniska ledmodulenhanterar dessa utmaningar genom sin integrerade arkitektur och hålaxelkonstruktion.

Kabeldragning genom hålaxeln: HAG-serien har ett centralt genomgående hål för intern kabeldragning. HAG-20 har till exempel en håldiameter på Φ16.8 mm, medan HAG-40 har ett hål på Φ28 mm.

Strömkablar, kommunikationsledningar och annan nödvändig kabel kan dras genom ledens centrum. Detta bidrar till att förenkla den interna kabelhanteringen och minska störningar, böjning och slitage som kan orsakas av extern kabeldragning.

Lätt och högintegrerad konstruktion: HAG integrerar en ramlös vridmomentmotor, harmonisk växel, drivkort och en elektromagnetisk broms som tillval i en kompakt ledenhet.

HAG-20 väger totalt endast 1.63 kg med bromsen monterad. Den kompakta konstruktionen lämpar sig för humanoida robotar där installationsutrymme och vikt är viktiga begränsningar.

4. Utmärkt dynamisk respons och god kommunikationskompatibilitet

Stödjer responsiva rörelser och smidig systemintegration

Humanoida robotar måste kontinuerligt anpassa ledernas rörelser efter förändrade kommandon, yttre krafter och omgivningsförhållanden. Detta kräver ledmoduler med snabb rörelserespons och tillförlitliga kommunikationsgränssnitt.

Hög hastighet: Mindre modeller, såsom HAG-14, kan nå en maximal hastighet på 98 rpm och stödjer tillämpningar som kräver relativt snabba ledrörelser, däribland gång och snabba armrörelser.

Industriella kommunikationsprotokoll: HAG-serien stöder kommunikationsprotokollen CANopen och EtherCAT, vilket gör det enklare att integrera ledmodulen i olika styrarkitekturer för robotar.

Inbyggd STO-säkerhetsfunktion: HAG har även funktionen Safe Torque Off (STO). När den aktiveras av ett lämpligt säkerhetsstyrsystem förhindrar STO att motorn genererar vridmoment, vilket bidrar till att minska riskerna i nödsituationer och vid systemfel.

Observera att STO inte ger mekanisk bromsning eller låser leden mekaniskt. För tillämpningar där positionen måste bibehållas efter ett strömavbrott bör även den elektromagnetiska bromsen som tillval övervägas.

5. Hög strukturell styvhet och tillförlitlig mekanisk konstruktion

Bibehåller ledstabiliteten under krävande driftförhållanden

Humanoida robotleder utsätts för komplexa krafter vid gång, stående, lyft och andra dynamiska rörelser. Ledmodulen måste inte bara överföra vridmoment utan även tåla yttre böjmoment och bibehålla sin strukturella stabilitet.

Hög tiltningsstyvhet: Större HAG-modeller har hög tiltningsstyvhet. HAG-40 når exempelvis 175 × 10⁴ N·m/rad, vilket hjälper leden att tåla böjmoment som uppstår vid robotrörelser och yttre belastning.

Detta är särskilt viktigt för bärande leder som höfter och knän, där strukturell deformation kan påverka robotens rörelsenoggrannhet och stabilitet.

Elektromagnetisk broms som tillval: HAG-serien finns med broms som tillval. För humanoida robotar som behöver kunna stå kvar eller hålla en ledposition när motorn inte aktivt driver leden kan en elektromagnetisk broms ge ytterligare mekanisk hållkraft.

Detta är särskilt värdefullt i tillämpningar där det är viktigt att bibehålla ledpositionen vid strömavbrott eller under viloperioder.

Är HONPINE HAG harmonisk ledmodul rätt för din humanoida robot?

Om ditt företag utvecklar humanoida robotar för verkliga arbetsuppgifter, snarare än enbart för att demonstrera grundläggande rörelser, bör valet av ledmodul övervägas noggrant.

Positioneringsnoggrannhet, vridmomentsreglering, överbelastningskapacitet, strukturell styvhet, dynamisk respons och systemintegration påverkar alla robotens förmåga att utföra komplexa uppgifter på ett tillförlitligt sätt.

HONPINEHAG harmonisk ledmodulkombinerar en harmonisk växel, en ramlös vridmomentmotor, integrerad drivelektronik och absoluta givare med funktioner för vridmomentmätning och bromsning som tillval i en kompakt ledlösning.

Om du utvecklar humanoida robotar som kräver precisionsstyrning av rörelser och tillförlitliga ledprestanda kan du kontakta HONPINE för att begäradatabladet för HAG harmonisk ledmoduloch diskutera dina applikationskrav med vårt ingenjörsteam.