1. Estructura y distribución de las articulaciones
(1) Distribución de las articulaciones humanas
Desde que el ex robot de Tesla logró alcanzar 28 grados de libertad, lo que equivale aproximadamente a 1/10 de la función del cuerpo humano.
Estos 28 grados de libertad se distribuyen principalmente entre la parte superior e inferior del cuerpo. La parte superior del cuerpo incluye los hombros (6 grados de libertad), los codos (4 grados de libertad), las muñecas (2 grados de libertad) y la cintura (2 grados de libertad).
La parte inferior del cuerpo incluye las articulaciones medulares (2 grados de libertad), los muslos (2 grados de libertad), las rodillas (2 grados de libertad), las pantorrillas (2 grados de libertad) y los tobillos (2 grados de libertad).
(2) Tipo y resistencia de las uniones
Estos 28 grados de libertad se pueden clasificar en articulaciones rotacionales y lineales. Existen 14 articulaciones rotatorias, que se dividen en tres subcategorías, diferenciadas según su fuerza rotacional. La fuerza mínima de una articulación rotatoria es de 20 Nm en el brazo; 110 Nm en la cintura, el bulbo raquídeo y el hombro, etc.; 180 Nm en la cintura y la cadera. También existen 14 articulaciones lineales, diferenciadas según su fuerza. Las articulaciones lineales más pequeñas tienen una fuerza de 500 Nm en la muñeca; 3900 Nm en la pierna; y 8000 Nm en el muslo y la rodilla.
(3) Estructura de la articulación
La estructura de las articulaciones incluye motores, reductores, sensores y cojinetes.
Uso de juntas rotativasmotoresy reductores armónicos,
y es posible que en el futuro estén disponibles soluciones más optimizadas.
Las articulaciones lineales utilizan motores y bolas otornillos de bolascomo reductores, junto con sensores.
2. Motores en las articulaciones de robots humanoides
Los motores utilizados en las articulaciones son principalmente servomotores, en lugar de motores sin marco. Estos últimos ofrecen la ventaja de reducir el peso y eliminar piezas adicionales para lograr un mayor par motor. El codificador es clave para el control de lazo cerrado del motor, y aún existe una brecha entre la precisión de los codificadores nacionales y extranjeros. Los sensores de fuerza deben detectar con precisión la fuerza en el extremo, mientras que los sensores de posición deben detectar con precisión la posición del robot en el espacio tridimensional.
3. Aplicación del reductor en articulaciones de robots humanoides
Dado que anteriormente se utilizaba principalmente un reductor armónico, que consistía en la transmisión entre la rueda blanda y la rueda de acero, este reductor es eficaz, pero costoso. En el futuro, es posible que se adopten reductores planetarios, ya que estos últimos son relativamente económicos, pero su reducción es relativamente pequeña. Según la demanda actual, se podría adoptar una parte del reductor planetario.
La competencia por las articulaciones de robots humanoides se centra principalmente en reductores, motores y husillos de bolas. En cuanto a los rodamientos, las diferencias entre las empresas nacionales y extranjeras radican principalmente en la precisión y la vida útil. En cuanto a los reductores de velocidad, los planetarios son más económicos, pero presentan menor desaceleración, mientras que los de husillos de bolas...tornillo de rodilloSon más adecuados para las articulaciones de dedos. En cuanto a motores, las empresas nacionales tienen cierta competitividad en el sector de los micromotores.
Hora de publicación: 19 de mayo de 2025
