В данной статье представлено подробное сравнение двигателей с прямым приводом (DD) и гармонических роторных приводов, в котором рассматриваются принципы их работы, преимущества и недостатки, а также типичные области применения.

Крутящий момент привода Harmonic Drive является одним из ключевых параметров при выборе привода для роботизированных шарниров и систем высокоточного перемещения. Однако одного лишь номинального крутящего момента недостаточно, чтобы определить, подходит ли привод для конкретного применения. Необходимо учитывать инерцию нагрузки, ускорение, выходную скорость, пиковый крутящий момент, рабочий цикл и условия эксплуатации в совокупности. В этой статье объясняется, как оценивать крутящий момент гармонического привода и выбирать подходящую нагрузочную способность по крутящему моменту для различных роботизированных и автоматизированных применений.

Шарниры коллаборативных роботов должны соответствовать нескольким конкурирующим требованиям: обеспечивать высокий крутящий момент, компактные размеры, малый вес, точное позиционирование, быстрое реагирование и отзывчивое силовое взаимодействие. Поэтому выбор архитектуры привода имеет особенно большое значение, поскольку коботы разрабатываются для выполнения более динамичных движений и всё более сложного взаимодействия человека и робота. Для такого применения обычно рассматриваются два подхода: двигатель DD (двигатель прямого привода) и гармонический редуктор в сочетании с серводвигателем. Двигатель DD устраняет механическую ступень редукции и обеспечивает прямое соединение между двигателем и выходным звеном шарнира, тогда как гармонический редуктор использует высокопередаточную прецизионную передачу для получения высокого выходного крутящего момента от компактного двигателя.

По мере того как оборудование промышленной автоматизации становится более компактным и точным, конструкция гармонического редуктора становится важным фактором при выборе системы движения. Чашечные, шляпные и блинчатые гармонические редукторы используют один и тот же базовый принцип волновой зубчатой передачи, однако различия в конструкции гибкого колеса приводят к разным характеристикам осевого размера, крутящего момента, жесткости, полого пространства и механической интеграции. Для таких применений, как автоматизация производства компонентов 3C, полупроводниковое оборудование, станки с ЧПУ и системы прецизионного контроля, выбор подходящей конфигурации требует большего, чем простое сравнение передаточных чисел или габаритов. В этой статье сравниваются три основные конфигурации гармонических редукторов и объясняется, как выбрать наиболее подходящее решение на основе фактических требований промышленной системы движения.