AGV 및 휴머노이드 로봇의 팔, 몸통, 머리, 다리용 로봇 관절 모듈을 선택하는 방법

로봇 AGV 플랫폼, 리프팅 레그, 폴딩 레그, 몸통, 헤드, 그리고 듀얼 암은 각각 서로 다른 기능적 요구사항을 가지고 있습니다. 따라서 그에 맞게 서로 다른 유형의하모닉 기어 조인트 모듈과 유성 조인트 모듈을 선택해야 합니다.

이 글에서는 각 로봇 서브시스템에 가장 적합한 조인트 모듈을 선택하는 방법을 설명합니다.

서로 다른 로봇 서브시스템은 어떤 기능적 요구사항을 가지고 있습니까?

1) 듀얼 암 (어깨, 팔꿈치, 손목)

핵심 요구사항:

낮은 백래시, 낮은 마찰 (힘 제어 및 티칭용), 높은 토크 밀도, 경량 설계, 케이블 라우팅 기능 (중공축 또는 측면 배출), 그리고 저소음.

주요 위험:

정격 토크가 부족하면 과열이 발생할 수 있습니다

백래시와 마찰은 힘 제어의 불안정을 초래합니다

반복 정밀도가 낮고 강성이 부족하면 엔드 이펙터의 진동 또는 위치 드리프트가 발생할 수 있습니다

2) 몸통 (허리 요 / 피치 / 롤, 가슴 회전)

핵심 요구사항:

높은 축방향 및 반경방향 하중 용량, 구조 강성, 열 안정성, 그리고 강한 충격 저항성.

주요 위험:

허리 조인트는 상체와 듀얼 암의 결합 하중 및 모멘트를 지지하므로, 매우 높은 구조 강도와 견고한 출력 베어링 시스템이 요구됩니다.

3) 헤드 (짐벌 / 센서 회전 유닛)

핵심 요구사항:

소형화, 저소음, 저진동, 그리고 정밀 제어를 위한 부드러운 저속 동작.

주요 위험:

모터 코깅 토크와 엔코더 노이즈는 미세 진동을 유발할 수 있습니다

전자기 또는 케이블 간섭은 카메라 및 IMU와 같은 정밀 센서에 영향을 줄 수 있습니다

4) 하지

A. 리프팅 레그 (신장, 지지, 자세 조정)

일반적인 구현 방식:

볼 스크루 시스템, 벨트 구동 리프팅 시스템, 랙 앤 피니언 메커니즘, 또는 시저 리프트 구조와 같은 전동 액추에이터. 회전형 조인트 모듈은 주로 보조 구동 또는 자세 조정에 사용됩니다.

핵심 요구사항:

신뢰할 수 있는 셀프 잠금/브레이킹, 충격 저항성, 긴 수명, 높은 전달 효율, IP 보호, 높은 저속 토크, 그리고 장기적인 열 안정성.

B. 폴딩 레그 (고관절, 무릎, 발목 조인트)

핵심 요구사항:

높은 피크 토크, 우수한 충격 저항성, 높은 구조 강성, 낮은 백래시, 신뢰할 수 있는 브레이킹/홀딩 메커니즘, 그리고 과부하 보호.

모듈 요구사항:

이러한 조인트는 주요 하중 지지 조인트에 가깝기 때문에 구조 강도, 베어링 시스템 설계, 그리고 출력 인터페이스의 견고성에 대한 높은 수준의 고려가 필요합니다.

2,서로 다른 로봇 서브시스템에 맞는 조인트 모듈은 어떻게 선택합니까?

듀얼 암 (어깨 / 팔꿈치 / 손목)

암 조인트 (어깨 & 팔꿈치)

암 조인트는 높은 토크 밀도, 정밀한 모션 제어, 그리고 신뢰할 수 있는 힘 제어 기능이 필요합니다. 또한 경량 구조와 통합 센싱을 통한 인간–로봇 상호작용 지원도 필요합니다.

높은 토크 밀도는 정밀한 모션 제어를 가능하게 합니다

통합 토크 센서는 힘 제어와 인간–로봇 상호작용을 지원합니다

경량 및 콤팩트 설계는 로봇 암 최적화에 필수적입니다

권장 솔루션:

어깨 및 팔꿈치 조인트에는TCHL 하모닉 기어 모터를 권장합니다.

몸통 (허리 조인트)

몸통 (허리 조인트)은 전체 상체와 듀얼 암을 지지하므로 높은 구조 강성, 높은 토크 출력, 그리고 강한 하중 지지 능력이 필요합니다. 케이블 라우팅과 시스템 통합 또한 매우 중요합니다.

대형 중공 구조는 내부 케이블 라우팅과 통합을 가능하게 합니다

높은 토크 출력은 안정적인 상체 지지를 보장합니다

높은 구조 강성은 전체 시스템 안정성을 향상시킵니다

권장 솔루션:

로봇 몸통 (허리)에는 HPJM 하모닉 조인트 모터가 우선적으로 적합합니다.

헤드 모듈

헤드 조인트는 특히 비전과 센서 안정성을 위해 소형화, 저진동, 그리고 부드러운 모션 제어가 필요합니다.

저소음 동작은 센서 안정성을 보장합니다

최소한의 진동은 영상 및 인지 정확도를 향상시킵니다

부드러운 저속 동작은 정밀한 위치 결정을 가능하게 합니다

권장 솔루션:

콤팩트한TCHL 하모닉 조인트 모듈

리프팅 레그

리프팅 레그는 자세 조정 및 지지를 위해 높은 하중 용량, 신뢰할 수 있는 수직 운동, 긴 수명, 그리고 강한 충격 저항성이 필요합니다.

연속 작동 조건에서 높은 하중 신뢰성

동적 움직임을 위한 강한 충격 저항성

높은 효율과 긴 수명

구동 시스템에는 설계에 따라 선형 또는 회전형 솔루션이 포함될 수 있습니다.

권장 솔루션:

전동 실린더

볼 스크루 선형 액추에이터

HPJM 하모닉 조인트 모터

출시 예정 HPJM 유성 조인트 모터

폴딩 레그 (고관절 & 무릎 조인트)

고관절 및 무릎 조인트는 보행 시 주요 하중 지지 조인트이므로 매우 높은 피크 토크, 높은 구조 강성, 그리고 강한 충격 저항성이 필요합니다.

동적 움직임을 위한 높은 피크 토크

하중 지지를 위한 높은 구조 강성

신뢰할 수 있는 브레이킹 또는 홀딩 기능

보행 및 주행 조건을 위한 강한 충격 저항성

권장 솔루션:

고하중 레그 조인트에는HPJM 하모닉 조인트 모터 가 우선 선택입니다.

로봇 조인트 선택 원칙 요약

로봇 조인트 모듈 선택은 다음과 같은 핵심 엔지니어링 요소를 기반으로 해야 합니다:토크 요구사항,정밀도 요구사항,충격 저항성,제어 전략 (힘 제어 vs 위치 제어),구조 공간 제약,비용 최적화

상세한 조인트 모듈 선정 가이드와 맞춤형 로봇 솔루션이 필요하시면 당사에 문의해 주십시오.

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