경량 및 특수 목적 로봇을 위한 10가지 로봇 관절 모듈 과제와 솔루션

로봇 공학의 발전은 기존의 산업용 로봇 구조를 넘어 확장되고 있습니다. 휴머노이드 로봇, 협동 로봇, 경량 로봇 팔, 의료용 로봇, 이동형 매니퓰레이터, 특수 목적 로봇 시스템 등은 로봇 관절에 점점 더 까다로운 요구 사항을 제시하고 있습니다.

이러한 응용 분야에서 로봇 관절 모듈을 선택할 때는 단순히 정격 토크나 감속비를 비교하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 엔지니어는 관절이 로봇 전체에 미치는 영향, 즉 전체 무게, 기계 구조, 동적 응답, 케이블 배선, 센싱, 제어, 안전 및 설치 공간 등을 모두 고려해야 합니다.

경량 로봇 손목은 극도로 낮은 질량과 관성을 요구할 수 있는 반면, 어깨 관절은 높은 토크와 강성을 필요로 할 수 있습니다. 힘 제어 로봇은 통합 토크 센싱 기능을 필요로 할 수 있으며, 수직 관절에는 브레이크가 필요할 수 있습니다. 특수 목적 로봇 팔은 유연한 장착과 내부 케이블 배선이 필요한 독특한 기계 구조를 가질 수 있습니다.

이러한 요구 사항으로 인해 기존의 모터-감속기 조합을 통합하기 어려울 수 있습니다.

따라서 진정한 과제는 적합한 사양의 모터나 감속기를 찾는 데 있는 것이 아닙니다. 전체 로봇 시스템의 기계적, 센싱, 제어 및 통합 요구 사항을 모두 충족하는 로봇 관절 구조를 찾는 것입니다.

이 글에서는 로봇 관절 모듈에서 흔히 발생하는 10가지 문제점과 개발자들이 더 가볍고, 더 작고, 더 정밀하며, 특정 용도에 맞는 로봇을 제작하는 데 도움이 될 수 있는 엔지니어링 솔루션을 살펴봅니다.

1. 토크 손실 없이 로봇 관절을 더 가볍게 만드는 방법은 무엇일까요?

무게는 경량 로봇 설계에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 이는 특히 휴머노이드 로봇, 협동 로봇, 경량 로봇 팔, 이동형 매니퓰레이터에 해당됩니다.

관절 무게의 영향은 해당 관절 자체를 훨씬 넘어섭니다. 손목이 무거워지면 팔꿈치는 이를 움직이기 위해 더 큰 토크를 발생시켜야 합니다. 증가된 팔꿈치 부하는 어깨에도 영향을 미칠 수 있습니다. 결과적으로, 관절 무게의 작은 증가는 로봇의 상위 관절에 필요한 토크를 훨씬 더 크게 증가시킬 수 있습니다.

이러한 이유로 조인트 무게는 단순히 개별 구성 요소 사양으로 고려하는 것이 아니라 시스템 수준에서 고려해야 합니다.

동시에 무게를 줄이는 것이 토크, 강성, 정밀도 또는 신뢰성을 희생시키는 결과를 초래해서는 안 됩니다. 단순히 더 작은 모터를 선택하면 무게는 줄일 수 있지만 로봇의 하중 용량과 동적 성능이 저하될 수 있습니다.

해결책: 관절 통합 및 토크 밀도 향상

일반적인 로봇 관절은 모터, 감속기, 엔코더, 구동 장치, 브레이크, 센서, 커넥터 및 지지 기계 구조물을 필요로 할 수 있습니다. 이러한 구성 요소를 개별적으로 설계할 경우, 추가적인 하우징, 브래킷, 커플링 및 인터페이스로 인해 무게와 설치 공간이 모두 증가할 수 있습니다.

통합형 로봇 관절 모듈은 핵심 기능을 하나의 최적화된 어셈블리로 결합하는 차별화된 접근 방식을 취합니다. 이를 통해 불필요한 기계적 인터페이스를 줄이고 관절의 유효 토크 밀도를 높일 수 있습니다.

경량 로봇 시스템의 경우, 이러한 접근 방식은 개별 부품의 크기를 단순히 줄이는 것보다 더 효과적일 수 있습니다.

TCHL 하모닉 조인트 모듈은 경량화와 소형화가 중요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 통합 아키텍처를 통해 하모닉 변속기, 모터, 피드백 및 기타 기능 요소를 소형 조인트 구조 내에 결합하여 엔지니어가 로봇의 나머지 부분에 가해지는 기계적 부담을 줄일 수 있도록 지원합니다.

2. 제한된 관절 공간에 더 많은 기능을 어떻게 통합할 수 있을까요?

현대 로봇 관절은 점점 더 작은 공간 안에서 여러 기능을 수행해야 합니다. 움직임을 생성하는 것 외에도 관절은 위치 피드백, 토크 감지, 구동 전자 장치, 통신 인터페이스, 제동 및 전기 연결을 필요로 할 수 있습니다.

이는 특히 휴머노이드 손목, 소형 로봇 팔, 정교한 로봇 시스템, 의료 로봇 및 기타 특수 목적 기계에서 어려운 문제가 됩니다. 사용 가능한 설치 공간이 이미 구조 부품, 베어링, 케이블, 센서 또는 기타 메커니즘으로 점유되어 있을 수 있기 때문입니다.

각 기능을 독립적인 구성 요소로 추가하면 연결부의 직경이나 축 방향 길이가 증가할 수 있습니다. 또한 설계 및 테스트가 필요한 기계적 및 전기적 인터페이스가 더 많이 생성될 수 있습니다.

해결책: 관절을 완전한 기능적 하위 시스템으로 취급한다.

엔지니어는 모터, 감속기, 엔코더, 구동 장치 및 센싱 시스템을 각각 독립적으로 설계하는 대신, 전체 관절을 기능적 하위 시스템으로 간주할 수 있습니다.

이를 통해 기계 및 전기 설계 과정에서 여러 기능을 동시에 고려할 수 있습니다. 목표는 단순히 개별 부품의 크기를 줄이는 것이 아니라, 로봇에 필요한 성능을 유지하면서 전체 관절의 크기를 줄이는 것입니다.

이러한 접근 방식은 개발 복잡성을 줄일 수도 있습니다. 로봇 제조업체는 로봇 역학, 동작 계획, 인지, 인공지능, 엔드 이펙터 및 응용 소프트웨어와 같은 자체 경쟁력 기술에 엔지니어링 자원을 더욱 집중할 수 있습니다.

따라서 새로운 로봇 플랫폼을 개발하는 회사에게 있어 통합 관절은 기능성을 저해하지 않으면서도 엔지니어링 측면에서 지름길이 될 수 있습니다.

3. 소형 로봇에서 내부 케이블 배선은 어떻게 구현할 수 있을까요?

로봇 시스템이 소형화되고 관절 구조가 더욱 정교해짐에 따라 케이블 관리가 점점 더 어려워지고 있습니다.

다축 로봇은 전원 케이블, 엔코더 배선, 통신선, 센서 연결부, 공압 튜브 등이 필요할 수 있습니다. 이러한 케이블을 외부로 배선할 경우 관절 움직임을 방해하고 기계 구조물의 크기를 증가시키며 추가적인 유지보수 요구 사항을 발생시킬 수 있습니다.

이 문제는 휴머노이드 로봇이나 특수 목적 로봇 팔에서 더욱 중요해지는데, 이러한 로봇들은 관절이 넓은 범위로 회전해야 하면서도 깔끔하고 컴팩트한 기계 구조를 유지해야 하기 때문입니다.

해결책: 중공축 접합 구조 사용

중공축 로봇 관절은 케이블, 튜브 및 기타 기능 연결부를 위한 내부 공간을 제공합니다. 엔지니어는 이러한 구성 요소를 관절 외부로 배선하는 대신 기계적 구조에 통합할 수 있습니다.

이는 주변 로봇 구조를 단순화하고 케이블 노출을 줄일 수 있습니다. 또한 엔지니어가 인접한 관절 사이의 배선 경로를 더욱 깔끔하게 설계하는 데 도움이 됩니다.

따라서 소형 로봇 손목, 의료용 조작기, 경량 로봇 팔 및 특수 자동화 장비의 경우, 관절 모듈을 선택할 때 중공축 구조가 중요한 설계 고려 사항이 될 수 있습니다.

핵심 질문은 액추에이터가 필요한 토크를 생성할 수 있는지 여부뿐만이 아닙니다. 엔지니어는 추가적인 케이블 관리 문제를 발생시키지 않고 관절을 로봇에 물리적으로 통합할 수 있는지 여부도 고려해야 합니다.

4. 로봇은 어떻게 정확한 토크 피드백을 얻을 수 있을까요?

위치 피드백은 기존의 많은 동작 제어 애플리케이션에 충분합니다. 그러나 로봇은 점점 더 주변 환경과 물리적으로 상호 작용해야 합니다.

정밀 삽입 작업을 수행하는 로봇은 접촉을 감지해야 합니다. 연마 로봇은 접촉력을 제어해야 합니다. 협동 로봇은 예상치 못한 외부 하중을 감지해야 할 수도 있습니다. 정교한 움직임을 요구하는 로봇은 물체에 가해지는 힘을 조절해야 할 수도 있습니다.

이러한 응용 분야에서는 관절의 위치만 아는 것으로는 충분하지 않습니다. 제어 시스템은 관절에서 발생하는 토크에 대한 정보도 필요로 합니다.

해결책: 관절에 토크 감지 기능을 통합합니다.

통합 토크 센서는 관절의 실제 하중 상태에 대한 정보를 제공하고 폐루프 힘 및 위치 제어를 지원할 수 있습니다.

이는 힘 제어 조립, 충돌 감지, 접촉 감지, 순응도 제어, 연삭, 연마 및 인간-로봇 상호 작용에 유용할 수 있습니다.

하지만 토크 센서를 독립적인 외부 부품으로 추가하는 것은 또 다른 설계 문제를 야기할 수 있습니다. 센서 자체는 공간을 차지하고 무게를 증가시키며 추가적인 기계적 및 전기적 인터페이스를 필요로 합니다.

바로 이런 점에서 통합 솔루션이 특히 유용해집니다.

TCHL 하모닉 조인트 모듈은 출력 측 힘/토크 감지 기능을 조인트 구조에 통합합니다. 무게를 줄이면서 힘 피드백이 필요한 소형 로봇의 경우, 이 모듈을 사용하면 조인트 주변에 별도의 대형 감지 장치를 추가할 필요가 없습니다.

그 결과는 단순히 감지 기능의 추가에 그치지 않습니다. 이는 힘을 인지하는 로봇 움직임을 구현하는 더욱 간결한 방법입니다.

5. 관절 크기를 크게 늘리지 않고 토크 감지 기능을 추가하는 방법은 무엇입니까?

토크 감지는 로봇과의 상호 작용을 개선할 수 있지만, 감지 능력과 기계적 소형화 사이에서 어려운 절충점을 야기할 수도 있습니다.

별도의 토크 센서를 사용하려면 감속기와 로봇 출력 구조 사이에 추가적인 장착 공간이 필요할 수 있습니다. 또한 관절의 무게가 증가하고 추가 커넥터와 배선이 필요할 수도 있습니다.

대형 산업용 로봇의 경우 이러한 요소들은 관리 가능한 수준일 수 있습니다. 하지만 경량 손목 로봇, 휴머노이드 손 또는 소형 로봇 팔의 경우에는 훨씬 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

해결책: 변속 및 토크 측정 기능을 결합합니다.

토크 감지 기능을 관절 구조에 통합함으로써 감지 기능을 별도의 외부 부품이 아닌 액추에이터 자체에 포함시킬 수 있습니다.

이는 로봇이 가벼운 무게, 컴팩트한 크기, 그리고 힘 피드백 기능을 모두 갖춰야 할 때 특히 유용합니다.

TCHL 하모닉 조인트 모듈은 이러한 접근 방식의 한 예입니다. 하모닉 전달과 통합 토크 감지를 결합함으로써 엔지니어는 구동, 전달 및 힘 피드백을 단일 조인트 레벨 솔루션으로 고려할 수 있습니다.

이는 특히 경량 휴머노이드 로봇, 협동 로봇, 의료용 로봇 팔 및 특수 목적 로봇 팔과 같이 추가 부품을 넣으면 원래의 기계 설계가 손상될 수 있는 경우에 매우 유용할 수 있습니다.

6. 로봇의 모든 관절에 동일한 액추에이터를 사용해야 할까요?

로봇 전체에 동일한 액추에이터 구성을 사용하면 조달 및 기계 개발을 단순화할 수 있습니다. 그러나 이것이 반드시 최고의 성능을 내는 로봇을 만들어내는 것은 아닙니다.

각 관절은 서로 다른 기능을 수행합니다.

어깨 관절은 높은 토크와 강성이 필요할 수 있습니다. 팔꿈치 관절은 토크와 동적 반응성 사이의 균형이 필요할 수 있습니다. 손목 관절은 낮은 무게와 낮은 관성이 우선시될 수 있습니다. 수직 관절은 제동 장치가 필요할 수 있으며, 힘에 민감한 관절은 통합된 토크 피드백이 필요할 수 있습니다.

따라서 모든 관절에 하나의 액추에이터를 사용하려고 하면 불필요한 타협이 발생할 수 있습니다.

해결책: 관절의 기능에 맞는 관절 구조를 설계하십시오.

더 나은 접근 방식은 실제 작동 요구 사항에 따라 관절을 분류하는 것입니다.

고하중 접합부는 토크 용량, 강성, 열 성능 및 신뢰성을 우선시해야 합니다. 경량 접합부는 질량, 관성, 소형화 및 동적 응답성을 우선시해야 합니다. 정밀 접합부는 정확한 전달과 고품질 피드백을 필요로 합니다. 힘 제어 접합부는 신뢰할 수 있는 토크 측정 및 제어 통합이 필요합니다. 안전이 중요한 수직 접합부는 제동 및 추가 보호 기능을 필요로 할 수 있습니다.

이러한 이유로 로봇 제조업체는 동일한 로봇 플랫폼 내에 여러 유형의 관절 모듈이 필요할 수 있습니다.

HONPINE의 HPJM-PRO, TCHL 및 HAG 플랫폼은 하나의 관절을 범용 솔루션으로 취급하는 대신 토크, 크기, 무게, 피드백, 제어 및 안전 요구 사항의 다양한 조합에 따라 평가할 수 있습니다.

7. 특수 목적 로봇 팔은 비표준 설치 요구 사항에 어떻게 적응할 수 있을까요?

모든 로봇 시스템이 기존의 6축 산업용 로봇과 같은 기계적 구조를 따르는 것은 아닙니다.

특수 목적 로봇 팔, 의료용 로봇 팔, 연구 플랫폼, 휴머노이드 로봇 및 맞춤형 자동화 장비는 매우 다양한 기계적 구조를 가질 수 있습니다. 액추에이터는 특정 방향에서 설치해야 하거나 특이한 모양의 관절에 통합해야 할 수도 있습니다.

단일 장착 구성만 지원하는 기존 액추에이터는 엔지니어가 브래킷을 추가하거나 주변 구조를 재설계하도록 강요할 수 있습니다. 이로 인해 무게가 증가하고 강성이 저하되며 설치 공간이 부족해지고 조립이 복잡해질 수 있습니다.

해결책: 유연한 기계적 인터페이스를 갖춘 관절을 선택하십시오.

로봇 관절은 로봇 구조에 맞춰야 하며, 로봇이 액추에이터에 맞춰야 하는 방식이어서는 안 됩니다.

다양한 장착 구성은 기계 설계 시 더 큰 자유를 제공할 수 있습니다. 이는 특히 로봇의 설치 공간이 제한적이거나 관절 구조가 비정형적인 경우에 유용합니다.

TCHL 하모닉 조인트 모듈은 다양한 연결 구성을 지원하므로 엔지니어는 액추에이터를 전체 기계 구조의 일부로 평가할 수 있습니다. 특수 목적 로봇의 경우 이러한 유연성은 토크 및 정밀도만큼 중요할 수 있는데, 이는 관절 주변에 필요한 추가 기계 구조의 양을 줄일 수 있기 때문입니다.

8. 로봇 제조업체는 관절 통합의 복잡성을 어떻게 줄일 수 있을까요?

개별 부품들을 조합하여 로봇 관절을 개발하는 데에는 상당한 엔지니어링 작업이 필요합니다.

모터는 저속 기어 장치와 매칭되어야 합니다. 엔코더는 제어 시스템에 통합되어야 합니다. 구동 장치는 로봇 컨트롤러와 통신해야 합니다. 케이블과 커넥터는 기계 구조물 내부로 배선되어야 합니다. 브레이크와 센서에도 별도의 제어 및 전원 인터페이스가 필요할 수 있습니다.

구성 요소가 추가될 때마다 새로운 인터페이스가 생성됩니다.

모든 인터페이스는 테스트되어야 합니다.

새로운 로봇 플랫폼을 개발하는 기업의 경우, 실제 로봇 적용이 검증되기도 전에 상당한 엔지니어링 자원이 소모될 수 있습니다.

해결책: 통합 로봇 관절 모듈을 사용하십시오.

통합형 관절 모듈은 여러 기능을 표준화된 하위 시스템으로 결합합니다.

이를 통해 기계적 통합, 전기 배선, 통신, 디버깅, 유지 보수 및 시스템 검증이 간소화될 수 있습니다.

더욱 중요한 것은, 이를 통해 로봇 제조업체들이 자신들의 전문 분야에 집중할 수 있다는 점입니다.

휴머노이드 로봇 개발업체는 인공지능, 인지, 동작 계획 및 정교한 조작에 집중할 수 있습니다. 산업 자동화 회사는 생산 공정 및 기계 설계에 집중할 수 있습니다. 의료 로봇 회사는 정밀한 움직임과 임상적 요구 사항에 집중할 수 있습니다.

관절 모듈은 로봇 제조업체가 처음부터 개발해야 하는 또 다른 하위 시스템이 아니라, 핵심적인 지원 기술이 됩니다.

9. 로봇 관절은 어떻게 서로 다른 제어 아키텍처에서 작동할 수 있을까요?

로봇 관절은 독립적인 부품이 아닙니다. 로봇의 전체 동작 제어 시스템의 일부입니다.

통신 프로토콜, 엔코더 피드백, 제어 모드, 디지털 인터페이스 및 안전 기능은 모두 로봇 컨트롤러와 호환되어야 합니다.

로봇은 용도에 따라 CAN, CANopen, EtherCAT, CAN-FD 또는 기타 통신 아키텍처를 사용할 수 있습니다. 적절한 선택은 제어 시스템, 동기화 요구 사항 및 전체 로봇 아키텍처에 따라 달라집니다.

해결책: 관절 및 제어 시스템을 함께 평가합니다.

통합 모듈을 선택하기 전에 엔지니어는 필요한 제어 아키텍처를 정의해야 합니다.

중요 고려 사항에는 통신 프로토콜, 엔코더 피드백, 위치 및 속도 제어, 토크 제어, 동기화, 디지털 I/O, 안전 기능 및 컨트롤러 호환성이 포함됩니다.

적절한 통신 및 피드백 아키텍처를 갖춘 통합 로봇 관절은 인터페이스 개발을 줄이고 다축 동기화를 단순화할 수 있습니다.

로봇 제조업체에게 있어 이는 수십 개의 관절이 중앙 컨트롤러와 안정적으로 통신해야 할 때 특히 중요할 수 있습니다.

목표는 가장 많은 통신 옵션을 제공하는 관절을 선택하는 것이 되어서는 안 됩니다. 오히려 관절은 실제 로봇에 필요한 인터페이스와 제어 기능을 제공해야 합니다.

10. 표준 모터와 감속기가 모든 요구 사항을 충족할 수 없을 때 엔지니어는 어떻게 해야 할까요?

많은 로봇 개발 프로젝트는 결국 개별 구성 요소는 적합해 보이지만 전체 조합은 제대로 작동하지 않는 지점에 도달합니다.

모터는 충분한 토크를 제공할 수 있지만 공간을 너무 많이 차지할 수 있습니다. 하모닉 감속기는 필요한 정밀도를 제공할 수 있지만 완전한 관절을 구성하려면 추가 부품이 필요합니다. 별도의 토크 센서는 필요한 피드백을 제공할 수 있지만 관절이 너무 무거워질 수 있습니다. 액추에이터는 기계적으로는 적합하지만 로봇 컨트롤러에 필요한 통신 아키텍처가 부족할 수 있습니다.

이러한 경우 문제는 개별 구성 요소의 성능에 있는 것은 아닐 수 있습니다.

문제는 전체 액추에이터 구조가 로봇과 일치하지 않는다는 점입니다.

해결책: 제품 카탈로그가 아닌 애플리케이션부터 시작하라

로봇 관절 모듈을 선택하기 전에 엔지니어는 해당 관절이 실제로 수행해야 하는 기능을 정의해야 합니다.

토크와 속도는 기본적인 구동 요구 사항을 결정하며, 무게와 설치 치수는 관절이 로봇에 물리적으로 장착될 수 있는지 여부를 결정합니다. 정확도와 강성은 동작 성능에 영향을 미치고, 엔코더와 토크 피드백은 컨트롤러가 얻을 수 있는 정보의 종류를 결정합니다.

통신 아키텍처는 관절이 로봇 컨트롤러와 어떻게 통합되는지를 결정합니다. 장착 구성 및 중공축 설계는 기계적 통합 및 케이블 배선에 영향을 미칩니다. 제동 및 안전 기능은 수직 이동 또는 협업 작업에서 특히 중요해집니다.

특히 까다로운 산업 환경이나 특수 용도에서 작동하는 로봇의 경우 환경 조건도 고려해야 합니다.

이러한 요구 사항이 정의되면 정격 토크와 같은 단일 사양보다는 전체 적용 분야를 기준으로 연결 장치를 선택할 수 있습니다.

실용적인 로봇 관절 모듈 선택 과정

로봇 관절 모듈의 선택은 이상적으로는 초기 기계 설계 단계에서 시작되어야 합니다.

먼저 실제 관절 하중을 계산해야 합니다. 정적 하중만으로는 충분하지 않습니다. 가속도, 감속도, 로봇 자세, 관성, 외부 힘, 비상 정지 및 잠재적인 충격 하중은 모두 필요한 연속 토크와 최대 토크에 영향을 미칠 수 있습니다.

다음으로 설치 가능 공간을 확인해야 합니다. 다양한 액추에이터 솔루션을 비교하기 전에 최대 직경, 축 길이, 연결부 무게, 중공축 요구 사항 및 장착 구성을 정의해야 합니다.

다음으로 피드백 요구 사항을 설정해야 합니다. 일반적인 위치 결정 축은 고해상도 위치 피드백만 필요할 수 있지만, 물리적 상호 작용을 수행하는 로봇은 통합 토크 감지 기능이 필요할 수 있습니다.

제어 아키텍처 또한 초기 단계에서 고려해야 합니다. 통신 프로토콜, 컨트롤러 호환성, 엔코더 피드백, 제어 모드 및 안전 기능은 관절의 적합성에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

마지막으로, 선택한 관절을 시스템 수준에서 평가해야 합니다. 사양표상으로는 훌륭해 보이는 관절이라도 로봇 전체 무게를 증가시키거나, 케이블 배선을 복잡하게 만들거나, 사용 가능한 공간을 줄이거나, 주요 기계적 재설계를 필요로 하는 경우 적합하지 않을 수 있습니다.

어떤 로봇 응용 분야가 통합 관절 솔루션의 혜택을 가장 많이 받을 수 있을까요?

통합형 로봇 관절 모듈은 여러 가지 엔지니어링 제약 조건이 동시에 존재할 때 특히 유용합니다.

휴머노이드 로봇

휴머노이드 로봇은 경량화, 높은 토크 밀도, 소형화, 동적 반응, 정밀한 피드백, 그리고 점점 더 정교해지는 물리적 상호작용이라는 어려운 조건들을 동시에 충족해야 합니다. 또한, 각 관절마다 요구 사항이 매우 다를 수 있으므로, 로봇 아키텍처 개발 과정에서 유연한 관절 플랫폼이 중요합니다.

경량 협동 로봇

협동 로봇은 탑재량, 무게, 안전성, 정밀도 및 동적 반응성 사이의 균형을 맞춰야 합니다. 통합형 관절은 제어 시스템에 필요한 피드백 및 통신 기능을 제공하면서 기계적 및 전기적 복잡성을 줄일 수 있습니다.

특수 목적 로봇 팔

특수 목적 로봇 팔은 기존 산업용 로봇과는 기계 구조가 상당히 다른 경우가 많습니다. 특이한 장착 방식, 내부 케이블 배선, 통합 토크 센싱, 소형화 또는 맞춤형 인터페이스가 필요할 수 있습니다.

이러한 시스템의 경우, 단순히 토크가 가장 높은 액추에이터를 선택하는 것보다 기계적 유연성과 시스템 통합이 더 중요할 수 있습니다.

의료 및 정밀 로봇

의료용 로봇 및 정밀 자동화 장비는 종종 소형화, 부드러운 움직임, 정확한 피드백 및 높은 기계적 정밀도를 요구합니다. 이러한 응용 분야에서 관절은 독립적인 모터-감속기 조합이 아니라 전체 정밀 동작 시스템의 일부로 간주되어야 합니다.

산업 자동화 및 특수 장비

로봇 관절 기술은 기존 로봇 팔 외에도 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 반도체 장비, 광학 장비, 자동 검사 시스템, 정밀 위치 결정 메커니즘 및 기타 특수 기계에는 높은 정밀도, 제어된 동작 및 유연한 통합을 갖춘 소형 회전 구동 장치가 필요할 수 있습니다.

HONPINE은 로봇 관절 솔루션에 어떤 접근 방식을 취할까요?

로봇 시스템마다 요구되는 성능 조합이 다릅니다.

가벼운 손목 관절이라고 해서 반드시 무거운 어깨 관절과 같은 액추에이터가 필요한 것은 아닙니다. 힘 제어 관절이라고 해서 반드시 기존의 위치 제어 축과 같은 구성이 필요한 것도 아닙니다. 수직 관절에는 브레이크가 필요할 수 있는 반면, 소형 로봇은 경량화와 내부 케이블 배선을 우선시할 수 있습니다.

이러한 이유로 HONPINE은 단순히 하나의 표준 액추에이터를 추천하는 대신, 적용 분야를 고려하여 로봇 관절을 선택합니다.

TCHL 하모닉 조인트 모듈은 경량 구조, 소형 통합, 유연한 장착, 내부 케이블 배선 및 통합 토크 감지 기능을 중시하는 프로젝트에 특히 적합합니다.

보다 넓은 토크 범위, 높은 동적 성능 및 고도로 통합된 구성이 요구되는 애플리케이션의 경우, HPJM-PRO는 필요한 하모닉 전달, 모터, 엔코더, 드라이브 및 선택적 안전 기능의 조합을 평가할 수 있는 또 다른 플랫폼을 제공합니다.

산업용 로봇, 협동 로봇, 휴머노이드 로봇 및 정밀 자동화 장비와 같이 토크, 강성, 피드백, 제동 및 통신의 다양한 조합이 필요한 경우, HAG 시리즈는 용도에 맞는 관절 선택을 위한 또 다른 옵션을 제공합니다.

가장 사양이 좋은 제품을 고르는 것이 목적이 아닙니다.

목표는 로봇에 가장 적합한 관절 구조를 찾는 것입니다.

로봇 관절 부품부터 완벽한 엔지니어링 솔루션까지

로봇 관절 기술은 모터와 감속기의 전통적인 조합을 넘어 발전하고 있습니다.

현대 로봇 시스템은 점점 더 컴팩트한 기계 구조 내에 구동, 전달, 피드백, 감지, 제어, 통신, 케이블 관리 및 안전 기능을 통합해야 하는 관절을 요구합니다.

이러한 추세는 특히 휴머노이드 로봇, 경량 로봇 팔, 협동 로봇, 의료 로봇, 특수 목적 매니퓰레이터 및 소형 자동화 시스템에 중요합니다.

이러한 응용 분야에서 엔지니어는 다음 질문만 해서는 안 됩니다.

“로봇 관절 중 토크가 가장 높은 관절은 무엇입니까?”

더 나은 질문은 다음과 같습니다.

“어떤 로봇 관절 구조가 우리 로봇의 기계적, 센싱, 제어 및 통합 요구 사항을 해결할 수 있을까요?”

이러한 관점의 변화는 관절 선택을 더욱 효과적으로 만들 수 있습니다. 엔지니어는 이를 통해 액추에이터를 전체 로봇 시스템의 일부로 평가하고 개발 과정 후반에 발생할 수 있는 비용이 많이 드는 기계적 재설계 위험을 줄일 수 있습니다.

용도에 맞는 로봇 관절 모듈을 찾고 계십니까?

모든 로봇 시스템은 서로 다른 엔지니어링 요구 사항을 가지고 있습니다.

적절한 연결부는 토크, 속도, 무게, 크기, 강성, 정확도, 감지, 통신, 설치, 안전 및 작동 환경 간의 관계에 따라 달라집니다.

HONPINE은 다양한 하모닉 로봇 관절 플랫폼을 제공하며, 적합한 솔루션을 선택할 때 이러한 요구 사항들을 종합적으로 평가할 수 있습니다.

통합 토크 감지, 유연한 설치 및 내부 케이블 배선이 필요한 경량 및 소형 로봇 시스템의 경우 TCHL은 소형 하모닉 조인트 솔루션으로 고려될 수 있습니다.

더 높은 성능과 더 넓은 토크 범위가 요구되는 애플리케이션의 경우, HPJM-PRO는 또 다른 통합 로봇 관절 플랫폼을 제공합니다.

다양한 토크, 강성, 피드백 및 안전 요구 사항을 갖는 산업용 로봇, 협동 로봇, 휴머노이드 로봇 및 정밀 자동화 애플리케이션의 경우, HAG는 전체 관절 구조의 일부로 평가될 수 있습니다.

핵심은 로봇 설계를 표준 액추에이터에 맞추는 것이 아니라, 로봇이 달성해야 할 목표에 따라 관절을 선택하는 것입니다.

적합한 로봇 관절 모듈은 단순히 최고 사양의 부품이 아닙니다. 로봇 전체에 꼭 맞는 솔루션입니다.