Đạt được những bước đột phá trong thiết kế nhẹ và chính xác cao: Một đại dương xanh cho các máy giảm tốc độ hài hòa cụ thể của robot có giá trị hàng trăm tỷ

Năm 2024 đánh dấu một kỷ nguyên vàng cho robot hình người, thường được gọi là năm của robot hình người. Sự gia tăng của robot hình người có thể được quy cho hai yếu tố chính:sự tham gia của những gã khổng lồ công nghệ và sự trưởng thành của các công nghệ nghiên cứu và phát triển gần đây, liên quan chặt chẽ đến những tiến bộ trong AI và công nghệ phần cứng.

Trong số các thành phần cốt lõi của robot hình người, bộ điều khiển đóng vai trò là bộ não, động cơ servo đóng vai trò là trung tâm năng lượng và bộ giảm tốc độ chính xác đóng vai trò là gân và khớp.Về thành phần, giá trị của máy giảm tốc độ chính xác chiếm khoảng 30% đến 40% tổng giá trị của robot, với chi phí chiếm khoảng 35%.chúng là một trong những thành phần cốt lõi quan trọng nhất của robot nhân hình.

Nếu các mô hình AI quyết định khả năng của robot hình người trong tương tác đa phương thức, nhận thức tích hợp và ra quyết định tự trị, các bộ giảm tốc độ chính xác xác định tính di động của chúng,linh hoạtHiện tại, để các mô hình AI phát triển mạnh trong lĩnh vực robot nhân hình, chúng phải giải quyết thách thức thống nhất các mô hình toán học và vật lý.Nó là nghiên cứu và sản xuất các máy giảm tốc độ chính xác thiết lập một rào cản khoa học cho robot nhân hình, đại diện cho một sự phân chia đáng kể giữa các công nghệ phần mềm và phần cứng trong tương lai.

Máy giảm bánh răng chính xác được phân loại thành máy giảm hài hòa và máy giảm RV. Máy giảm RV thường được sử dụng trong cơ sở, cánh tay trên và vai của robot công nghiệp,trong khi các bộ giảm âm thanh chủ yếu được áp dụng cho cánh tay và khớp của robot hình ngườiCàng cao mức độ tự do trong robot nhân hình, chúng càng có nhiều khớp, dẫn đến sự gia tăng theo cấp số nhân trong việc sử dụng bộ giảm âm thanh.có 42 độ tự do và được trang bị 28 bộ giảm tốc, trong đó có 20 bộ giảm âm, chiếm 71,4% tổng số. Tương tự, robot nhân bản của Tianlian có 71 độ tự do và sử dụng 41 bộ giảm âm, bao gồm 57.7% tổng số máy giảm tốc của nóNhững ví dụ này làm nổi bật vai trò quan trọng của các bộ giảm âm thanh trong nghiên cứu và ứng dụng các robot giống người.

Cơ thể con người có khoảng 78 khớp có tên, trong đó có 60 nằm ở khớp khuỷu tay, cổ tay, ngón tay, chân và ngón chân, rất linh hoạt và nhỏ gọn, làm cho chúng phù hợp với các máy giảm âm thanh.Đối với robot giống người để đạt được sự linh hoạt và mức độ tự do gần như con người, nhu cầu về máy giảm âm sẽ rất lớn. Các máy giảm âm được sử dụng trong robot thường là máy giảm độ chính xác, đòi hỏi mức độ chính xác cấp 2 hoặc cao hơn.Điều này đòi hỏi các máy giảm âm thanh phải có tuổi thọ dài và độ chính xác cao.

Tăng khả năng chịu mệt mỏi và tuổi thọ của máy giảm âm thanh đồng thời đảm bảo độ chính xác cao luôn là mục tiêu nghiên cứu và phát triển chính của chúng tôi.Là một trong những nhà sản xuất hàng đầu của Trung Quốc của bộ giảm âm thanh, chúng tôi cam kết đổi mới và tự nghiên cứu sản xuất. dựa trên lý thuyết cơ bản của truyền thống hài hòa, chúng tôi xác định hình dạng của răng bánh xe linh hoạt và cấu trúc tổng thể,đường cong biến dạng bánh xe linh hoạt, hồ sơ máy tạo sóng, hình dạng răng bánh xe cứng, và cấu trúc bánh xe cứng theo yêu cầu thực tế làm việc.dễ bị mệt mỏiSau khi xác nhận lý thuyết, chúng tôi đảm bảo sức chịu mệt mỏi của bánh xe linh hoạt đáp ứng các tiêu chuẩn yêu cầu.Chúng tôi thiết lập một mô hình ba chiều của hệ thống bánh xe cứng-chuyên và tạo ra một mô hình yếu tố hữu hạn dựa trên các điều kiện làm việc thực tế của bộ giảm âm thanhChúng tôi nghiên cứu quá trình lắp ráp của hệ thống bánh xe cứng-chuyên và quá trình tham gia dưới tải trọng theo định số thông qua phân tích mô phỏng.dịch chuyển nút, và sự phân bố căng thẳng của bánh xe linh hoạt trong quá trình lắp ráp và gắn kết là hợp lý,đảm bảo rằng các mối quan hệ vị trí giữa các thành phần của hệ thống bánh xe cứng-chuyên nghiêng phù hợp với điều kiện thực tếCuối cùng, chúng tôi đạt được sự phát triển của một nhỏ gọn, tải trọng cao, độ chính xác cao giảm âm thanh.

Đồng thời, chúng tôi sử dụng các máy thử nghiệm ma sát và hao mòn đa chức năng để tiến hành các thử nghiệm về hệ số ma sát và hao mòn, độ sâu hao mòn,và phát hiện tách bộ phim dầu bôi trơn rắn thông qua đường cong điện áp phát ra âm thanhThông qua các nghiên cứu thử nghiệm trên các mẫu dưới tải trọng khác nhau, tốc độ trượt, số lượng biến dạng, độ thô và phương pháp bôi trơn trong điều kiện khí quyển,chúng tôi phân tích các cơ chế hao mòn trong các điều kiện khác nhauChúng tôi đã thiết lập một phương pháp cho các nghiên cứu thử nghiệm và phân tích về sự cố mệt mỏi và mài mòn ma sát của hệ thống lý thuyết cứng- linh hoạt trong các máy giảm âm thanh,được áp dụng để dự đoán tuổi thọ mệt mỏi và thiết kế tối ưu hóa cấu trúc của bánh xe linh hoạt, đảm bảo hiệu quả cao và hoạt động chính xác cao của truyền âm thanh.

Sau nhiều thiết kế tối ưu hóa khác nhau, chúng tôi đã phát triển hồ sơ răng 3D vòng cung RS độc quyền nâng cao đáng kể độ chính xác lưới gia công, đạt được tỷ lệ tăng lưới từ 25% đến 30%.Việc áp dụng công nghệ bôi trơn nano nâng cao bề mặt đã cải thiện hiệu suất ma sát và mòn, tăng độ cứng bánh răng từ HRC 2,5 đến 3.5, với tuổi thọ vượt quá 15.000 giờ và phản ứng ngược dưới 10 giây cung.và các quy trình xử lý nhiệt, chúng tôi đã thực hiện việc thu nhỏ các máy giảm âm thanh, tăng khả năng tải mô-men xoắn và độ cứng của chúng để hỗ trợ các hoạt động liên kết tích hợp cực nhẹ.

Phát triển máy giảm âm thanh thu nhỏ của chúng tôi đã giới thiệu bốn mô hình mới: 03, 05, 08, và 11,mỗi thiết kế với các tùy chọn đầu vào và đầu ra khác nhau (cánh và vòm) và phù hợp với các thiết lập mô-men xoắn và tốc độ khác nhau với tỷ lệ giảm 30, 50, 80 và 100. Những máy giảm mới này duy trì hiệu suất cao trong khi nhấn mạnh tính tương thích với robot giống người.

Xem xét nhu cầu về robot hình người, thị trường máy giảm âm thanh toàn cầu dự kiến sẽ đạt 14,75 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025.Dự đoán này không chỉ phản ánh quy mô thị trường mở rộng mà còn nhấn mạnh vai trò trung tâm của bộ giảm âm thanh trong công nghệ robot nhân hình.

Từ quan điểm kỹ thuật, độ chính xác và hiệu quả của bộ giảm âm thanh làm cho chúng trở thành một trong những thành phần chính của robot hình người.Khi các yêu cầu về độ chính xác chuyển động và sự ổn định trong robot giống người gia tăngCác nguyên tắc truyền dẫn độc đáo của chúng cho phép mô-men xoắn cao, tiếng ồn thấp và hiệu suất chuyển động trơn tru.là rất quan trọng để mô phỏng chuyển động của con người trong robot hình ngườiHơn nữa, thiết kế nhỏ gọn của các bộ giảm âm thanh làm cho chúng phù hợp với bố trí không gian hạn chế của robot hình người, cung cấp sự linh hoạt hơn trong thiết kế và sản xuất.

Về mặt nghiên cứu và phát triển, sự đổi mới liên tục của bộ giảm âm là một động lực quan trọng để thúc đẩy công nghệ robot hình người.quy trình sản xuất, và các công nghệ điều khiển, hiệu suất của bộ giảm âm thanh của chúng tôi tiếp tục được cải thiện.Việc áp dụng các vật liệu mới cho phép máy giảm âm thanh đạt được sức mạnh cao hơn và chống mòn ở trọng lượng nhẹ hơnNgoài ra, các quy trình sản xuất tiên tiến và kỹ thuật gia công chính xác làm tăng hiệu quả sản xuất, giảm chi phí và đẩy nhanh việc thương mại hóa robot hình người.