天鏈機器人一體化關(guān)節(jié)技術(shù)突破

人形機器人的產(chǎn)業(yè)化之路面臨諸多挑戰(zhàn)，其中，核心零部件的性能優(yōu)化與成本控制是制約其發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸之一。目前全球市場人形機器人正向輕量化、實用化、高可靠性和低成本化發(fā)展與進步，這便離不開精密零件、新型材料、AI算法以及系統(tǒng)集成這四大核心技術(shù)的支撐。

01超輕量一體化關(guān)節(jié)

作為仿人型機器人動力域的核心執(zhí)行單元，人形機器人動力系統(tǒng)的“心臟”，一體化關(guān)節(jié)模組承載著精密傳動、動態(tài)響應(yīng)及能量優(yōu)化的三重使命，對于推動人形機器人產(chǎn)業(yè)化進程具有重要影響。在人形機器人的構(gòu)造中,關(guān)節(jié)的性能直接決定了人形機器人的運動精度、速度和靈活性。關(guān)節(jié)的高集成設(shè)計和精密制造涉及到多個領(lǐng)域的先進技術(shù)，其制造工藝復(fù)雜，對材料和加工精度要求極高，使得其成本居高不下。據(jù)行業(yè)權(quán)威機構(gòu)測算，一體化伺服關(guān)節(jié)模組在人形機器人總成本中的占比高達50%以上，是名副其實的價值核心。其量產(chǎn)良率與成本控制已成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵破局點。

機器人關(guān)節(jié)模組行業(yè)發(fā)展趨勢之一是智能化和集成化。隨著傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷進步，關(guān)節(jié)模組將具備更高的自主感知和決策能力，能夠適應(yīng)更復(fù)雜的工作環(huán)境和任務(wù)需求。

超輕量化則是關(guān)節(jié)模組的另一個顯著的發(fā)展趨勢，隨著材料科學(xué)和制造工藝的進步，關(guān)節(jié)模組采用更輕便的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計，以降低機器人的整體重量，提高其運動效率和能源利用率。輕量化設(shè)計對于提升機器人的動態(tài)性能和適應(yīng)性具有重要意義，尤其是在航空航天、物流搬運等領(lǐng)域。

在此背景下，四川天鏈機器人憑借其20余年在機器人行業(yè)積累的豐富經(jīng)驗，依托于核心的諧波減速機正向研發(fā)技術(shù)，在內(nèi)嵌式伺服電機結(jié)構(gòu)設(shè)計上進行了一系列優(yōu)化，創(chuàng)新性的將伺服電機與特制諧波減速機高度集成。從磁場、定子繞組、轉(zhuǎn)子慣量到結(jié)構(gòu)拓?fù)?，全方位著手，成功提高了電機扭矩密度，同時降低了轉(zhuǎn)子慣量，在極小的體積與重量下集成了高精度輸入輸出編碼器、輸出扭力傳感器（直接測力）、制動器、驅(qū)控、溫度傳感器等功能單元，具有極高的扭矩與體積重量比。同時巧妙地把電機與波發(fā)生器結(jié)合在一起，有效精簡零件數(shù)量，最終推出了關(guān)節(jié)扭矩密度高達450Nm的超輕量一體化關(guān)節(jié)，擁有多項專利技術(shù)，實現(xiàn)了產(chǎn)品體積和重量的大幅縮減。

相較于市面上普通同型號關(guān)節(jié)產(chǎn)品，重量減輕50%，體積減小約50%，扭矩提升約50%，關(guān)節(jié)主體結(jié)構(gòu)具備IP54防護等級（特殊定制機型可達到IP67)，可實現(xiàn)360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，極大地拓展應(yīng)用范圍，專攻對機器人輕量化有極致追求的應(yīng)用場景。極大地簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，全面提升了整體性能。能夠確保在各種嚴(yán)苛工況下穩(wěn)定可靠運行，為人形機器人實現(xiàn)靈活、精準(zhǔn)的運動提供了強有力的技術(shù)保障。

02超輕量協(xié)作機器人

基于一體化關(guān)節(jié)的底層技術(shù)突破，天鏈同步推出全球首款抓重比2:1的超輕量協(xié)作機器人，本體重8公斤左右，有效工作半徑600mm，全臂展可以額定抓取10公斤，極限抓取重量甚至超過15公斤，超自重2倍。

該機械臂每個關(guān)節(jié)均含制動器，集成感知能力、關(guān)節(jié)力矩傳感器、電流估算力反饋模型、3D視覺等技術(shù)，具有全隱藏線束、拖拽示教、力反饋及超高功率密度等特點，本體輕盈小巧，是未來工業(yè)智能化、協(xié)作化、數(shù)字化的代表，應(yīng)用場景豐富，滿足無人配送、無人售賣、餐飲食品制作、醫(yī)療護理及農(nóng)產(chǎn)品采摘等新興自動化市場需求。

四川天鏈機器人公司擁有近200余項專利，其中發(fā)明專利75項。多年持續(xù)深耕機器人核心技術(shù)，形成了自研自產(chǎn)的全棧式生態(tài)鏈路。未來將繼續(xù)深耕人形機器人及機器人核心零部件的研發(fā)、生產(chǎn)，并且為客戶提供機器人技術(shù)服務(wù)和相關(guān)行業(yè)化解決方案。

*文章轉(zhuǎn)自天鏈機器人