휴머노이드 로봇용 완벽한 하모닉 조인트 액추에이터 솔루션: HPJM 시리즈 선정 가이드

휴머노이드 로봇은 탑재 하중, 동작 속도, 위치 정확도, 동적 응답성 및 전체 중량의 균형을 맞추기 위해 정교하게 조율된 관절 구동 시스템이 필요합니다. 각 관절에 적합한하모닉 관절 액추에이터를 선택하는 것은 안정적인 보행, 정밀한 조작 및 신뢰성 있는 장기 운용을 달성하는 데 필수적입니다.

안녕하세요. 저는 HONPINE의 기술 이사 Theodore Li입니다. 이전 글에서는 어깨, 허리, 팔, 다리 등 휴머노이드 로봇의 개별 관절을 위한하모닉 관절 액추에이터 솔루션을 다뤘습니다. 해당 글을 게시한 후 LinkedIn 독자 여러 분이 휴머노이드 로봇 전체를 아우르는 보다 종합적인 솔루션을 요청했습니다.

이 가이드에서는HONPINE HPJM 하모닉 관절 액추에이터 시리즈의 실제 모델을 사용해 휴머노이드 로봇 전체 관절 구동 시스템을 구성하는 방법을 설명합니다. 관절 위치, 토크 요구 사항, 감속비, 동적 성능 및 브레이크 구성에 대한 권장 사항을 통해 엔지니어가 전신 관절을 선정할 때 실용적인 출발점을 마련할 수 있도록 돕습니다.

최종 구성은 항상 로봇의 중량, 탑재 하중, 관절 형상, 필요한 동작 프로파일, 열 한계 및 안전 요구 사항을 기준으로 검증해야 합니다.

1. 휴머노이드 로봇 하모닉 관절 액추에이터 시스템의 기본 선정 원칙

개별 HPJM 모델을 선정하기 전에 엔지니어는 로봇 전체의 성능에 영향을 미치는 네 가지 기본 원칙을 이해해야 합니다.

1.1 말단 관절은 경량화하고 근위 관절은 고토크로 구성

손목과 발목은 로봇의 주요 구조 지지부에서 비교적 멀리 떨어져 있습니다. 이 부위의 질량과 회전 관성은 동적 응답과 제어 성능에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 필요한 토크를 충족하는 경우에는 경량·컴팩트한 하모닉 관절 액추에이터를 우선적으로 고려하는 것이 좋습니다.

반면 어깨, 고관절, 무릎은 연결된 구조물의 중량, 탑재 하중에 따른 힘, 움직임 중 발생하는 동적 하중 등 상당한 부하를 견뎌야 합니다. 이러한 관절에는 일반적으로 더 높은 토크 용량과 충분한 과부하 여유가 필요합니다.

목표는 모든 관절에 가능한 한 큰 액추에이터를 장착하는 것이 아닙니다. 불필요한 질량과 관성을 최소화하면서 각 액추에이터를 기계적 부하에 맞추는 것입니다.

1.2 정밀도를 중시하는 상체와 동적 성능을 중시하는 하체

상체 관절은 파지, 조립, 원격 조작 및 인간-로봇 상호작용을 지원합니다. 이러한 응용 분야에서는 정확한 위치 제어, 부드러운 동작, 저속에서의 제어 가능성이 우선시되는 경우가 많습니다.

하체 관절은 보행, 쪼그려 앉기, 균형 회복 및 지면 충격 관리를 담당해야 합니다. 따라서 일반적으로 토크 용량, 출력 속도, 가속도 및 동적 응답성을 더욱 중요하게 고려합니다.

이러한 구분은 HPJM 하모닉 관절 모터 모델과 감속비를 선택할 때 유용한 출발점이지만, 개별 관절마다 요구 사항이 다를 수 있습니다.

1.3 작동 조건에 따라 감속비 선택

감속비는 하모닉 관절 액추에이터의 출력 토크, 속도, 환산 관성 및 전반적인 제어 특성에 영향을 줍니다.

이 가이드에서 다루는 HPJM 구성의 경우 51:1과 101:1이 주요 선택 사양입니다.

감속비 51:1: 모터 속도 및 토크 한도 내에서 더 높은 출력 속도와 동적 응답성이 필요한 관절에 적합할 수 있습니다.

감속비 101:1: 비교적 저속에서 더 큰 토크 증폭과 정밀한 위치 제어가 우선시되는 관절에 적합할 수 있습니다.

감속비가 높다고 해서 위치 정확도나 힘 제어 성능이 자동으로 향상되는 것은 아닙니다. 실제 성능은 엔코더 분해능, 감속기 특성, 모터 제어, 마찰, 컴플라이언스 및 제어 아키텍처에도 좌우됩니다.

감속비 자체만이 아니라 관절에 필요한 속도-토크 범위를 기준으로 적절한 비율을 선택해야 합니다.

1.4 시스템 안전 설계의 일부로서 브레이크 구성 고려

HPJM 시리즈는 모델에 따라 홀딩 브레이크가 내장된 구성과 내장되지 않은 구성을 제공합니다.

브레이크는 전원이 차단되었을 때 관절 위치를 유지하는 데 도움이 되며, 특히 매달린 팔을 지지하거나 로봇의 중량을 받는 관절에서 유용합니다. 그러나 브레이크가 시스템 차원의 종합적인 안전 설계를 대신할 수는 없습니다.

브레이크 선정 시에는 유지 토크, 작동 및 해제 시간, 비상 정지 동작, 브레이크 마모, 전원 고장의 기계적 결과를 고려해야 합니다.

휴머노이드 로봇의 브레이크 요구 사항은 각 관절과 작동 조건별로 평가해야 합니다.

2. 상체 관절 전체 선정: 정밀도, 중량 및 토크의 균형

상체에는 손목, 팔꿈치, 어깨 및 허리가 포함됩니다. 각 관절은 서로 다른 기능을 수행하므로 액추에이터 사양을 개별적인 기계적 요구 사항에 맞춰야 합니다.

정밀도를 중시하는 응용 분야에서는 필요한 출력 속도와 동적 응답성이 액추에이터 작동 한도 내에 있을 경우 101:1과 같은 높은 감속비가 적합할 수 있습니다.

2.1 손목 관절: HPJM30-40-PRO-101

손목은 팔 끝부분에 위치하며 손이나 정교한 그리퍼의 방향을 제어합니다. 미세 위치 결정, 소형 부품 취급, 정밀 조립 및 섬세한 상호작용에 중요합니다.

HPJM30-40-PRO-101은 컴팩트한 크기와 낮은 액추에이터 질량이 중요한 손목 응용 분야의 후보 모델입니다.

작은 외형은 팔꿈치와 어깨에 추가되는 관성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 로봇이 손을 반복적으로 가속하거나 감속하고 방향을 바꿔야 하는 경우 특히 유용합니다.

101:1 감속 구성은 제어된 저속 동작에서 상당한 토크 증폭을 제공할 수 있습니다. 실제 위치 제어 성능과 제어 가능한 최소 출력 토크는 의도된 부하 조건에서 검증해야 합니다.

적용 가능한 분야는 다음과 같습니다.

• 정밀 정렬 및 소형 부품 조립

• 정교한 로봇 손의 손목 방향 제어

• 원격 조작 로봇 시스템의 미세 조작

• 경량 물체와의 제어된 상호작용

선정 시 고려 사항: 액추에이터 크기를 키우면 토크 용량을 늘릴 수 있지만 말단부 질량과 관성도 증가할 수 있습니다. 더 큰 모델로 변경하기 전에 추가 용량이 실제로 필요한지 확인해야 합니다.

2.2 팔꿈치 관절: HPJM40-52-PRO-101

팔꿈치는 아래팔, 손목 및 엔드 이펙터를 지지합니다. 작업 범위 전반에서 팔을 뻗고, 들어 올리고, 지지하며 제어된 움직임을 수행할 수 있도록 충분한 토크를 제공해야 합니다.

HPJM40-52-PRO-101은 액추에이터 크기와 출력 토크의 균형이 필요한 응용 분야의 후보 모델입니다.

지정 토크 값은 다음과 같습니다.

• 정격 토크: 8.9 N·m

• 피크 토크: 25 N·m

정격 토크와 피크 토크는 서로 다른 용도로 평가해야 합니다. 정격 토크는 연속 작동 부하 및 열 한도와 비교하고, 피크 토크는 허용 지속 시간과 듀티 사이클을 고려해야 합니다.

필요한 속도와 토크가 액추에이터 사양 범위 내에 있다면 101:1 구성은 제어된 위치 결정, 궤적 추종 및 비교적 저속의 조작에 적합할 수 있습니다.

적용 가능한 분야는 다음과 같습니다.

• 휴머노이드 로봇 팔꿈치 관절

• 원격 조작 팔의 위치 결정

• 비전 유도 조작

• 적절한 탑재 하중의 제어된 들어 올리기 및 지지

팔꿈치 토크를 계산할 때는 아래팔, 손목, 그리퍼 및 탑재 하중의 질량과 무게중심을 포함해야 합니다. 팔이 몸에서 멀어질수록 필요한 토크가 크게 달라질 수 있습니다.

2.3 어깨 관절: HPJM60-70-PRO-101

어깨는 팔 전체를 지지하고 움직입니다. 로봇 아키텍처에 따라 상당한 중력 토크, 가속 하중 및 탑재 하중으로 인한 모멘트를 처리해야 할 수 있습니다.

HPJM60-70-PRO-101은 말단 관절보다 높은 토크 용량이 필요하면서도 비교적 컴팩트한 통합 설계를 유지해야 하는 어깨 응용 분야의 후보 모델입니다.

필요한 출력 속도가 액추에이터 성능에 부합하는 경우 101:1 감속 옵션은 제어된 들어 올리기, 팔 위치 결정 및 정밀 조작에 적합할 수 있습니다.

엔지니어는 팔의 질량만으로 액추에이터를 선정하지 말고 어깨의 최악 조건 기계 구성을 평가해야 합니다. 팔을 완전히 뻗으면 같은 팔을 몸통 가까이 유지할 때보다 훨씬 큰 중력 모멘트가 발생할 수 있습니다.

부하가 큰 응용 분야에서는 연속 토크, 피크 토크 지속 시간, 열 성능, 가속 요구 사항 및 액추에이터 장착 강성을 확인해야 합니다.

2.4 허리 관절: HPJM50-60-PRO-101

허리는 상체와 하체 구조물을 연결하며 로봇 설계에 따라 회전, 굽힘 또는 기타 몸통 동작을 제공할 수 있습니다.

HPJM50-60-PRO-101은 컴팩트한 통합, 제어된 움직임 및 정확한 몸통 위치 결정이 우선시되는 허리 축의 후보 모델입니다.

필요한 속도와 가속도가 액추에이터의 작동 범위 내에 있다면 101:1 감속비는 느린 몸통 회전과 자세 조정에 적합할 수 있습니다.

허리 관절 선정 시에는 상체 질량뿐만 아니라 무게중심, 몸통 관성, 팔의 움직임 및 상체와 하체 사이의 동적 연성도 고려해야 합니다.

다축 허리 설계에서는 각 축의 하중 방향과 동적 요구 사항이 다를 수 있으므로 축별로 평가해야 합니다.

2.5 상체 구성 요약

HPJM30, HPJM40, HPJM50 및 HPJM60 크기 등급은 상체 전반에 액추에이터 용량을 배분하는 출발점을 제공합니다.

예비 구성으로는 손목에 HPJM30-40-PRO-101, 팔꿈치에 HPJM40-52-PRO-101, 어깨에 HPJM60-70-PRO-101, 허리 축에 HPJM50-60-PRO-101을 사용할 수 있습니다.

이는 엔지니어링 검토를 위한 출발점이지 보편적으로 적용되는 사양은 아닙니다. 최종 선정 시 각 모델의 실제 토크-속도 곡선, 기계적 인터페이스, 엔코더 옵션, 열 한계 및 듀티 사이클을 고려해야 합니다.

3. 하체 관절 전체 선정: 토크 용량과 동적 응답성

하체는 로봇의 중량을 지탱하면서 균형을 제어하고 변화하는 지면 조건에 대응해야 합니다. 따라서 고관절, 무릎 및 발목 관절의 연속 토크, 피크 토크, 출력 속도, 가속도 및 충격 하중을 신중하게 평가해야 합니다.

하체 액추에이터는 가장 큰 프레임 크기나 가장 낮은 감속비를 단순히 선택해 결정해서는 안 됩니다. 전체 토크-속도 범위와 로봇의 동작 제어 전략을 함께 고려해야 합니다.

3.1 무릎 관절: HPJM100-120-PRO-51

무릎은 보행, 쪼그려 앉기, 일어서기 및 균형 교란으로부터의 회복 중 주요 하중 지지 관절입니다.

로봇의 형상과 보행 방식에 따라 한쪽 다리로 지지하는 동작, 깊은 쪼그려 앉기, 급가속 또는 착지 시 무릎 토크가 크게 증가할 수 있습니다. 액추에이터는 지속적인 부하와 단시간의 동적 피크 부하를 모두 감당해야 합니다.

HPJM100-120-PRO-51은 높은 토크 용량과 동적 응답성이 필요한 무릎 응용 분야의 후보 모델입니다.

비교 가능한 다른 조건의 구동 시스템에서 더 높은 감속비를 사용할 때와 비교하면 51:1 감속 구성은 토크 증폭과 출력 속도 사이에 유용한 균형을 제공할 수 있습니다. 단, 실제 속도와 피크 토크는 해당 모델의 성능 데이터를 사용해 확인해야 합니다.

주요 엔지니어링 검토 항목은 다음과 같습니다.

• 서 있기 및 보행 중 지속 무릎 토크

• 쪼그려 앉기, 일어서기 및 자세 회복 동작 중 피크 토크

• 의도한 보행에서의 출력 속도와 가속도

• 반복 부하에서의 열 성능

• 기계적 강성과 허용 충격 하중

• 감속 중 회생 제동 및 DC 버스 동작

선정 시 고려 사항: 101:1 감속비가 모든 무릎 관절에 본질적으로 부적합한 것은 아닙니다. 적절한 감속비는 필요한 속도와 토크, 모터 특성 및 제어 대역폭에 따라 달라집니다. 고동적 성능 설계에서는 51:1 옵션이 더 적합할 수 있지만, 토크-속도 및 동작 프로파일 분석을 통해 확인해야 합니다.

3.2 고관절: HPJM70-80-PRO-51 또는 HPJM70-80-PRO-101

고관절은 휴머노이드 로봇에서 기계적 요구가 가장 큰 부위 중 하나입니다. 아키텍처에 따라 피치, 롤 및 요 축을 포함할 수 있습니다.

이 축들은 동일한 해부학적 부위에 있지만 작동 조건은 크게 다를 수 있습니다.

고관절 피치 및 롤

피치 및 롤 축은 다리 흔들기, 몸체 지지, 측면 균형 및 외란 회복에 직접 관여하는 경우가 많습니다. 상당한 토크와 빠른 동적 응답성이 필요할 수 있습니다.

HPJM70-80-PRO-51은 필요한 출력 속도와 가속도가 낮은 감속비를 정당화하는 경우 이러한 축의 후보 모델입니다.

고관절 요

요 축은 수직축을 중심으로 회전합니다. 로봇의 보행 및 회전 전략에 따라 가능한 최고 출력 속도보다 방향 제어와 위치 결정이 우선시될 수 있습니다.

HPJM70-80-PRO-101은 토크-속도 특성이 요 축의 요구 사항을 충족하고 높은 감속비가 의도한 제어 전략에 유리한 경우 고려할 수 있는 모델입니다.

모든 휴머노이드 로봇에 동일한 3축 고관절 구성이 필요한 것은 아닙니다. 일부 아키텍처는 질량을 줄이고 제어를 간소화하거나 공간 배치를 개선하기 위해 다른 크기의 액추에이터나 기계적 구성을 사용합니다.

3.3 발목 관절: HPJM60-70-PRO-51

발목은 발의 방향을 제어하고 균형, 지면 접촉 및 입각기와 유각기 사이의 전환에 기여합니다.

보행 중 발목은 지면 반력의 변화에 대응하고 로봇의 무게중심을 조절하는 데 도움을 줘야 합니다. 토크와 속도 요구 사항은 발 형상, 보행 속도, 지형 및 제어 전략에 따라 달라집니다.

HPJM60-70-PRO-51은 토크 용량과 동적 응답성의 조합이 필요한 발목 응용 분야의 후보 모델입니다.

모터와 구동 시스템이 필요한 속도와 토크를 제공할 수 있다면 낮은 감속비가 더 빠른 출력 동작을 지원할 수 있습니다.

로봇이 발 힘 또는 접촉 센서를 사용하는 경우 발목 액추에이터는 제어된 발 디딤과 지면 접촉을 위한 협조 제어 시스템의 일부가 될 수 있습니다. 그러나 충격 흡수와 안정적인 접촉은 기계적 컴플라이언스, 센서 대역폭, 제어 지연 시간 및 전체 다리 구조에도 좌우됩니다.

주요 선정 고려 사항은 다음과 같습니다.

• 발을 밀어 내는 동작 및 균형 회복 중 피크 발목 토크

• 보행 및 발 위치 재조정 중 출력 속도

• 발 형상과 지면 반력

• 충격 하중 및 허용 충격 수준

• 무릎 및 고관절 제어 루프와의 협조

• 연속 보행 시 열 한계

3.4 하체 구성 요약

HPJM60, HPJM70 및 HPJM100 크기 등급은 발목, 고관절 및 무릎 관절 구성을 위한 예비 기준을 제공합니다.

출발점이 될 수 있는 구성은 발목에 HPJM60-70-PRO-51, 적절한 고관절 축에 HPJM70-80-PRO-51 또는 HPJM70-80-PRO-101, 고부하 무릎 응용 분야에 HPJM100-120-PRO-51을 사용하는 것입니다.

최종 구성은 로봇의 총중량, 다리 길이, 탑재 하중, 보행, 지면 접촉 조건 및 필요한 동적 성능을 기준으로 검증해야 합니다.

4. 휴머노이드 로봇 관절 액추에이터의 홀딩 브레이크 선정

홀딩 브레이크는 구동 시스템이 비활성화되거나 전원이 끊겼을 때 관절 위치를 유지하는 데 도움이 됩니다. 중력 하중을 받는 구조물을 지지하거나 대기 상태에서 정해진 위치를 유지해야 하는 관절에서 특히 중요합니다.

HPJM 시리즈는 제품 모델에 명시된 경우 브레이크 장착 구성을 제공합니다. 해당 모델명에 접미사 -B가 포함되면 브레이크 장착 버전을 나타냅니다.

주문 전에 정확한 모델 코드, 브레이크 제공 여부, 유지 토크, 전기적 요구 사항 및 기계적 인터페이스를 확인하십시오.

4.1 상체 관절: 매달린 하중을 고려한 브레이크 선정

로봇이 매달린 하중을 지지하거나 모터 토크를 연속으로 발생시키지 않고 자세를 유지해야 하는 경우 손목, 팔꿈치, 어깨 및 허리 관절에 브레이크가 필요할 수 있습니다.

예를 들어, 뻗은 팔을 지지하는 어깨에는 구동이 비활성화될 때 상당한 중력 모멘트가 작용할 수 있습니다. 적절한 홀딩 브레이크는 지정된 부하 조건에서 제어되지 않는 움직임을 방지하는 데 도움이 됩니다.

따라서 관련 상체 축에는 브레이크 장착 HPJM30, HPJM40, HPJM50 및 HPJM60 구성을 고려할 수 있습니다.

하지만 모든 상체 관절에 브레이크가 필요한 것은 아닙니다. 관절 방향, 중력 부하, 고장 시 동작 및 제어되지 않는 움직임으로 인한 위험 가능성을 고려해야 합니다.

주로 짧은 시간 동안 전원이 공급되는 동적 사이클로 작동하는 관절은 전반적인 안전 설계가 충분하다는 전제하에 브레이크가 없는 구성을 사용해 질량을 줄이고 시스템을 단순화할 수 있습니다.

4.2 하체 관절: 브레이크와 중력 하중 관리

고관절, 무릎 및 발목 관절은 로봇 중량의 상당 부분을 지탱할 수 있습니다. 로봇이 정지해 있거나 전원이 끊기면 제어되지 않는 관절 움직임으로 자세가 무너지거나 넘어질 수 있습니다.

전원 차단 상태에서 관절을 유지하는 것이 안전 전략의 일부인 하체 축에는 브레이크 장착 HPJM70 및 HPJM100 구성이 적합할 수 있습니다.

그렇더라도 홀딩 브레이크만으로 전원 고장 후 로봇 전체가 똑바로 서 있을 수 있다고 보장할 수는 없습니다. 결과는 로봇의 무게중심, 관절 형상, 브레이크 토크, 구조 하중 및 추가 지지대나 제어된 하강 전략의 유무에 따라 달라집니다.

상용 휴머노이드 로봇에서는 브레이크 크기 선정과 고장 분석을 단순한 모델 선정 문제로 취급하지 말고 전체 위험 평가에 포함해야 합니다.

4.3 내장형 홀딩 브레이크의 주요 이점 네 가지

전원 차단 시 위치 유지

적절한 크기의 브레이크는 전원이 차단되었을 때 원치 않는 관절 움직임을 방지해 매달린 팔이나 하중이 갑자기 움직일 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

위치 유지 전력 소비 감소

적합한 홀딩 브레이크는 체결 후 모터가 지속적으로 유지 토크를 발생시키지 않아도 위치를 유지할 수 있습니다. 이를 통해 정지 상태의 전력 소비와 발열을 줄일 수 있습니다.

유지보수 및 시운전의 안전성 향상

브레이크 제어는 유지보수, 설정 및 관절 위치 결정 절차를 정립하는 데 도움이 됩니다. 수동 해제 기능이 있는 경우 제조업체의 지침과 적용되는 안전 절차를 따라야 합니다.

서보 제어와의 연동

브레이크 해제 및 체결 시퀀스는 모터 토크 형성, 서보 활성화 신호 및 고장 처리와 연동해야 합니다. 타이밍이 잘못되면 갑작스러운 움직임, 기계적 충격 또는 자세 상실이 발생할 수 있습니다.

수직 또는 중력 하중을 받는 관절의 경우, 비상 정지, 구동 장치 고장 및 전원 차단 시 브레이크의 정격 유지 용량과 시스템 전체의 동작을 확인해야 합니다.

5. HPJM 하모닉 관절 액추에이터 구성 검증 방법

휴머노이드 로봇 전체 관절 솔루션은 해부학적 위치마다 모델을 하나씩 배정하는 것만으로 완성되지 않습니다. 엔지니어는 로봇의 실제 작동 조건에서 각 액추에이터의 기계적 및 전기적 성능을 검증해야 합니다.

5.1 필요한 관절 토크 계산

연결된 링크와 탑재 하중으로 발생하는 중력 모멘트부터 계산합니다. 단순화된 정적 조건에서는 관절축과 하중 무게중심 사이의 수직 거리를 사용해 중력 토크를 추정할 수 있습니다.

동적 토크에는 가속도, 회전 관성, 마찰, 외부 접촉력 및 로봇의 움직임도 반영해야 합니다.

보행 로봇의 경우 가능하면 보행 시뮬레이션이나 역동역학을 사용하십시오. 동작 사이클 전반에 걸쳐 피크 관절 토크가 크게 달라질 수 있습니다.

5.2 토크-속도 범위 확인

정격 토크와 피크 토크만으로는 특정 동작을 액추에이터가 수행할 수 있는지 판단하기에 충분하지 않습니다.

가속 및 감속 구간을 포함해 필요한 출력 속도에서 필요한 출력 토크를 확인하십시오. 또한 필요한 지속 시간과 반복률 동안 피크 토크를 사용할 수 있는지 검증해야 합니다.

피크 토크 요구 사항을 충족하더라도 연속 열 용량이나 고속 토크가 부족하면 해당 구성이 적합하지 않을 수 있습니다.

5.3 감속비 및 제어 요구 사항 평가

51:1 또는 101:1 구성은 필요한 관절 속도, 토크 증폭, 환산 관성, 마찰 및 제어 성능을 기준으로 평가해야 합니다.

컴플라이언트 상호작용이나 힘 제어가 필요한 응용 분야에서는 토크 센싱, 엔코더 피드백, 제어 루프 주파수, 통신 지연 시간 및 전체 관절 어셈블리의 기계적 컴플라이언스도 고려하십시오.

감속비만으로 힘 제어 품질이나 충격 흡수 능력이 결정된다고 가정하지 마십시오.

5.4 기계적 통합 및 전기적 호환성 확인

모델을 최종 확정하기 전에 다음 항목을 확인하십시오.

• 장착 치수 및 설치 공간

• 중공축 요구 사항 및 케이블 배선

• 정격 전압 및 전류 요구 사항

• 엔코더 구성 및 피드백 호환성

• 통신 프로토콜 및 컨트롤러 지원 여부

• 브레이크 전압, 유지 토크 및 제어 시퀀스

• 열 관리 및 환경 요구 사항

휴머노이드 로봇 한 대에 여러 액추에이터 크기를 사용하는 경우에는 기계적 호환성과 컨트롤러 통합이 특히 중요합니다.

5.5 안전성 및 신뢰성 검증

해당되는 경우 서 있기, 보행, 쪼그려 앉기, 들어 올리기, 회전, 비상 정지 및 전원 상실 상황을 포함해 의도된 작동 조건을 나타내는 시뮬레이션과 물리적 시험을 실시하십시오.

연속 부하, 피크 부하, 온도 상승, 브레이크 동작, 기계적 피로 및 단일 관절 고장의 결과를 평가하십시오.

최종 선정은 프레임 크기나 감속비만이 아니라 검증된 제품 사양과 시스템 수준 시험을 토대로 해야 합니다.

6. HONPINE HPJM 하모닉 관절 액추에이터 시리즈를 고려해야 하는 이유

HPJM 시리즈는 여러 관절에 액추에이터 용량을 배분해야 하는 휴머노이드 로봇 개발자를 위한통합 관절 구동 플랫폼을 제공합니다.

서로 다른 프레임 크기와 감속비를 통해 설치 공간, 토크 요구 사항 및 동작 특성의 다양한 조합에 대응할 수 있습니다. 이를 통해 엔지니어는 로봇 전체에 하나의 액추에이터 사양을 적용하는 대신 서로 연동되는 관절 아키텍처를 개발할 수 있습니다.

HPJM 시리즈를 평가할 때는 정격 및 피크 토크, 출력 속도, 질량, 치수, 엔코더 구성, 브레이크 옵션 및 통신 인터페이스 등 정확한 모델 사양을 비교해야 합니다.

가장 적합한 구성은 불필요한 질량과 복잡성을 최소화하면서 응용 분야의 기계, 제어, 열 및 안전 요구 사항을 충족하는 구성입니다.

7. HONPINE의 휴머노이드 로봇 관절 액추에이터 솔루션

휴머노이드 로봇 설계에는 상체 조작 시스템과 하체 보행 시스템 간의 협조가 필요합니다. 손목과 팔꿈치 관절은 컴팩트한 통합과 제어된 위치 결정을 우선시할 수 있으며, 고관절, 무릎 및 발목은 보행과 균형 제어에 필요한 토크 및 동적 요구 사항을 충족해야 합니다.

HONPINEHPJM 하모닉 관절 액추에이터시리즈는 이러한 관절별 구성을 개발하기 위한 출발점을 제공합니다.

휴머노이드 로봇, 로봇 팔, 사족 보행 로봇 또는 기타 첨단 로봇 플랫폼을 개발하고 계신다면, 관절 요구 사항과 액추에이터 선정에 대해 HONPINE에 문의하십시오.

당사 팀은 응용 분야를 바탕으로 적합한 HPJM 모델, 감속비, 브레이크 구성 및 통합 요구 사항을 평가하도록 지원할 수 있습니다.

휴머노이드 로봇 하모닉 관절 액추에이터 선정 및 맞춤형 관절 구동 솔루션은 HONPINE에 문의하십시오.