힘 제어 하모닉 조인트 모듈: 로봇 상용화를 위한 핵심 솔루션

HONPINE힘 제어 하모닉 관절 모듈은 로봇이 정확한 위치 결정 이상의 기능을 수행해야 하는 로봇 상용화의 다음 단계를 지원하도록 설계되었습니다. HAG 시리즈는 토크 폐루프 제어를 사용하고 관절에 토크 센싱을 통합하여 출력단에서 360° 연속 회전, 더욱 정밀한 토크 제어 및 실시간 토크 피드백을 구현합니다.

실시간 힘 정보를 통해 로봇은 외부 하중에 더욱 자연스럽게 반응하고 사람, 물체 및 작업 환경과 더욱 유연하게 상호작용할 수 있습니다.

힘 제어 로봇 관절 모듈을 선택해야 하는 이유는 무엇입니까?

중력 보상 티칭 중의 "손을 따라가는" 느낌, 휴머노이드 로봇 착지 시 필요한 충격 흡수, 연마 작업 중 요구되는 정밀 접촉 제어는 모두 동일한 핵심 역량에 달려 있습니다. 즉, 로봇 관절이 출력 토크를 얼마나 정확하고 신속하게 측정하고 제어할 수 있는가입니다.

기존 위치 제어 시스템에서 모션 피드백은 전통적으로 엔코더 데이터를 중심으로 이루어졌습니다. 로봇이 힘 제어 및 물리적 상호작용으로 발전함에 따라 토크 피드백의 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 토크 피드백을 획득하는 방식은 관절 모듈의 제어 성능, 기계적 통합, 비용 구조 및 치수 제약에 직접적인 영향을 미칩니다.

힘 제어 관절 모듈은 로봇에 위치 정보 이상의 기능을 제공합니다. 이를 통해 시스템은 토크를 실시간으로 감지하고 변화하는 하중에 따라 관절 출력을 조정할 수 있으며, 유연한 동작과 물리적 상호작용의 기반을 마련합니다.

힘 제어 하모닉 관절 모듈은 더 커야 합니까?

토크 센서를 통합한다고 해서 반드시 관절 모듈이 더 커져야 하는 것은 아닙니다.

HONPINE은 토크 센서를 관절 모듈에 직접 통합하여 힘 제어 및 비힘 제어 구성의 전체 치수를 동일하게 유지합니다. 이를 통해 고객은 로봇의 기계 구조를 크게 변경하지 않고 구성을 선택하거나 전환할 수 있습니다.

HONPINE 힘 제어 관절 모듈의 주요 사양

• 통합 토크 센싱

• 토크 폐루프 제어

• 1% 미만의 토크 제어 정확도

• 50 Hz 토크 대역폭

• 360° 연속 출력 회전

• 컴팩트한 통합 관절 아키텍처

힘 제어 버전과 비힘 제어 버전 간 일관된 기계적 치수

힘 제어 관절 모듈이 로봇 발전에 중요한 이유는 무엇입니까?

무릎, 어깨, 팔꿈치, 손목과 같은 인간의 관절은 단순히 뼈를 연결하는 기계적 연결부가 아닙니다. 이들은 근육과 주변 환경에서 발생하는 힘에 지속적으로 반응하면서 움직임을 조정합니다.

예를 들어, 깨지기 쉬운 유리잔을 잡을 때 사람의 손은 물체의 무게와 저항에 따라 가하는 힘을 자연스럽게 조절합니다. 붓으로 글씨를 쓸 때 손목은 제어된 동작을 만들기 위해 힘과 각도를 지속적으로 조절합니다.

로봇 역시 물리적 세계와 상호작용할 때 이와 유사한 역량이 점점 더 필요해지고 있습니다.

더욱 제어된 동작을 위한 정밀 힘 감지

고정밀 힘 제어 관절은 관절에 작용하는 토크에 대한 실시간 정보를 제공할 수 있습니다. 이를 통해 로봇 컨트롤러는 미리 정의된 위치 궤적에만 의존하지 않고 외부 하중 변화에 반응할 수 있습니다.

이 기능은 다음과 같은 애플리케이션에서 유용할 수 있습니다.

• 정밀 조립

• 접촉 감지

• 로봇 연마 및 그라인딩

• 인간-로봇 상호작용

• 중력 보상

• 충돌 감지

• 유연 조작

예를 들어, 정밀 조립 중 로봇은 동작을 계속하기 전에 접촉 또는 삽입 저항을 감지해야 할 수 있습니다. 토크 피드백은 제어 시스템이 그에 따라 관절 동작을 조정하는 데 도움이 되는 추가 정보를 제공합니다.

힘 제어는 더욱 유연한 로봇 상호작용을 구현합니다

기존 위치 제어는 로봇이 예측 가능하고 구조화된 환경에서 작동할 때 매우 효과적입니다. 그러나 새롭게 등장하는 많은 로봇 애플리케이션은 불확실한 접촉 조건을 수반합니다.

로봇이 사람과 상호작용하거나, 물체를 잡거나, 표면을 접촉하거나, 접촉 기반 공정을 수행할 때 단순히 미리 정의된 위치에 도달하는 것만으로는 충분하지 않을 수 있습니다.

힘 제어 관절은 또 다른 피드백 계층을 제공하여 로봇이 외부 힘에 반응하고 더욱 유연한 움직임을 구현할 수 있게 합니다.

이는 특히 다음 분야와 관련이 있습니다.

• 휴머노이드 로봇

• 협동 로봇

• 정교한 조작

• 로봇 조립

• 연마 및 표면 마감

• 서비스 로봇

통합 관절 모듈: 로봇 내부의 컴팩트한 "마이크로 시스템"

통합 로봇 관절 모듈은 비교적 작은 구성 요소일 수 있지만, 여러 핵심 기술을 포함할 수 있습니다.

일반적인 통합 관절 모듈은 다음을 결합할 수 있습니다.

• 모터

• 하모닉 감속기

• 엔코더

• 토크 센서

• 구동 전자 장치

• 브레이크

• 통신 인터페이스

• 제어 구성 요소

이러한 구성 요소를 단일 관절 수준 플랫폼에 통합함으로써 제조업체는 시스템 복잡성을 줄이고 기계적 및 전기적 통합을 간소화할 수 있습니다.

고정밀 로봇 애플리케이션을 위한 통합 토크 센싱

통합 토크 센서를 추가하면 관절 모듈은 기존 위치 피드백을 넘어선 추가적인 센싱 기능을 갖추게 됩니다.

제어 시스템은 단순히 관절에 특정 위치 도달을 명령하는 대신, 관절에서 발생하는 토크를 모니터링하고 하중 변화에 반응할 수도 있습니다.

이는 특히 로봇이 환경과 물리적으로 상호작용해야 하는 경우에 더욱 유연한 제어 전략을 위한 기반을 제공합니다.

HONPINE HAG 하모닉 로봇 관절 모듈

HONPINE HAG 및 HAU 시리즈는 하모닉 전동, 모터, 센싱 및 제어 기술을 컴팩트한 로봇 관절 모듈에 통합합니다.

통합 토크 센싱, 토크 폐루프 제어, 1% 미만의 토크 제어 정확도 및 50 Hz 토크 대역폭을 갖춘 힘 제어 구성은 기존 위치 제어 이상의 기능이 필요한 로봇 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.

힘 제어 및 비힘 제어 구성이 동일한 전체 치수를 유지할 수 있다는 점은 로봇 제조업체가 동일한 기계 플랫폼에서 다양한 제품 구성을 개발할 때 더 큰 유연성을 제공합니다.

힘 제어 하모닉 관절 모듈의 애플리케이션

힘 제어 하모닉 관절 모듈은 물리적 접촉, 가변 하중 또는 유연한 동작이 수반되는 로봇 애플리케이션에 특히 적합하며, 다음을 포함합니다.

• 휴머노이드 로봇

• 협동 로봇

• 로봇 연마 및 그라인딩

• 정밀 조립

• 정교한 로봇 조작

• 인간-로봇 상호작용

• 서비스 로봇

HAG 로봇 관절 모듈 솔루션은 HONPINE에 문의하십시오

HONPINE HAG 하모닉 로봇 관절 모듈 및 힘 제어 관절 솔루션에 대한 자세한 정보는 기술 문서 및 애플리케이션 지원을 위해 HONPINE에 문의하십시오.