Dalam pembangunan robot, satu teknologi teras adalah penting: penggunaan galas dalam bidang robot humanoid. Sebagai komponen teras robot humanoid, galas menyumbang kira-kira 5.5% daripada nilai komponen utama. Jenis galas yang berbeza memainkan peranan yang tidak boleh ditukar ganti dalam pelbagai bahagian robot.
Ⅰ Galas dalam Pengurang
Pengurang ialah mekanisme penghantaran kuasa teras dalam robot humanoid, setanding dengan sendi manusia. Pengurang ketepatan ialah peranti perantaraan yang menyambungkan sumber kuasa dan penggerak. Fungsinya adalah untuk mengurangkan kelajuan tinggi motor servo, menguatkan tork asal motor servo melalui nisbah pengurangan gear, dan menyediakan pegangan ketegaran tinggi dan kedudukan ketepatan tinggi-. Pengurangan robot humanoid terutamanya termasuk pengurang harmonik, pengurang RV dan pengurang planet. Jenis pengurang yang berbeza mempunyai keperluan yang berbeza untuk galas:
1. Galas Pengurang RV:
Pengurang RV, juga dikenali sebagai pengurang vektor berputar, termasuk-pengurangan gear planet peringkat hadapan dan-penurun roda pin sikloidal peringkat belakang. Kaedah penghantaran ini ialah pembangunan selanjutnya berdasarkan teknologi penghantaran planet pendulum pin klasik-. Ia menggabungkan pelbagai kelebihan, seperti saiz padat, ringan, nisbah penghantaran lebar, hayat perkhidmatan yang panjang, penyelenggaraan ketepatan yang stabil, kecekapan tinggi dan prestasi penghantaran yang lancar.
Pengurang RV menggunakan tiga jenis galas: galas bebola sentuhan sudut berdinding{0}nipis untuk galas utama (aci output), galas-gelek tirus berdinding nipis untuk kedudukan aci sipi dan sokongan badan utama, penggelek silinder (penggelek jarum) untuk sokongan gear sikloidal, pemasangan sangkar dan gear bebola dalam sangkar nipis-
2. Galas Pengurang Harmonik
Sambungan putar robot terutamanya menggunakan pengurang harmonik. Teknologi pembuatan mereka adalah berdasarkan transmisi harmonik. Pengurang harmonik ialah sistem penghantaran mekanikal yang terdiri daripada empat komponen asas: penjana gelombang (galas fleksibel), galas roller bersilang (galas tegar), gear fleksibel dengan gelang gear luaran (roda fleksibel), dan gear tegar (roda tegar).
① Galas Roller Bersilang
Terdapat pelbagai siri galas roller bersilang untuk pengurang harmonik, mampu menahan beban berbilang-arah dan menawarkan ketepatan dan ketegaran yang tinggi. Galas roller bersilang yang direka khusus untuk pengurang harmonik boleh dibahagikan kepada dua kategori utama berdasarkan persekitaran aplikasinya: yang mempunyai cincin luar berpecah dan yang mempunyai cincin dalam integral. Elemen penggelek galas ini ialah penggelek silinder yang disusun pada sudut serenjang 90 darjah dalam laluan perlumbaan-berbentuk V. Reka bentuk ini membolehkan galas menahan beban secara serentak dari pelbagai arah, termasuk momen paksi, jejari dan terbalik. Tambahan pula, galas ini mempamerkan kepersisan tinggi, ketegaran tinggi dan kapasiti galas beban komposit yang sangat baik-, menjadikannya komponen pengurang harmonik yang sangat diperlukan.
② Galas Fleksibel Galas fleksibel yang direka khusus untuk pengurang harmonik berbeza daripada galas tradisional. Ia adalah galas bebola berdinding-nipis dengan gelang luar yang lebih nipis, menjadikannya terdedah kepada ubah bentuk jejari. Walaupun dindingnya nipis, ia kekal sangat fleksibel dan menggunakan-bahan berkualiti tinggi untuk memastikan operasi yang stabil. Galas fleksibel untuk pengurang harmonik ini mempunyai kapasiti galas-tegasan yang sangat baik. Mereka secara berkesan menahan tekanan lenturan dan tork berselang-seli, mengekalkan tahap fleksibiliti dalam interaksi mereka dengan sesondol walaupun reka bentuk dindingnya yang agak nipis. Kedua-dua gelang dalam dan luar, serta elemen penggelek, diperbuat daripada keluli galas kromium-karbon berkualiti tinggi-tinggi dan dilengkapi dengan penahan nilon kamiran, memastikan operasi galas yang stabil dan cekap dalam bahagian penjana harmonik pengurang harmonik.
Pengurang harmonik biasanya menggunakan satu galas roller bersilang dan satu galas fleksibel.
3. Pengurangan Gear Planet
Pengurangan gear planet ialah struktur penghantaran gear yang paling cekap. Mekanisme penghantaran gear planet terutamanya terdiri daripada gear planet, pembawa planet, dan gear matahari. Dalam pengurang planet ketepatan, penggerak utama seperti motor servo biasanya memacu gear matahari untuk berputar. Siratan gear matahari dengan gear planet memacu gear planet berputar. Pada masa yang sama, kerana bahagian lain gear planet menyatu dengan gear gelang pada dinding dalaman perumah pengurang, gear planet, yang didorong oleh putaran mereka sendiri, akan bergolek pada gear gelang ke arah yang sama dengan putaran gear matahari, membentuk gerakan "revolusioner" mengelilingi gear matahari. Perbezaan dalam bilangan gigi antara gear matahari dan gear gelang mencapai tujuan pengurangan kelajuan.
Pengurang planet menukar-putaran kelajuan tinggi motor kepada-kelajuan rendah, keluaran tork-tinggi, sesuai untuk keperluan penghantaran bahagian-tinggi-yang tidak tepat, seperti anggota bawah (cth, sendi pinggul dan lutut). Dengan memacu gear planet untuk berputar dan berputar melalui gear matahari, kuasa akhirnya dikeluarkan oleh pembawa planet. Ia menampilkan struktur ringkas, kos rendah dan kapasiti galas-beban tinggi.
Mengambil robot Tesla Optimus Gen-2 sebagai contoh, pengurang planetnya menggunakan galas bebola alur dalam dan galas roller jarum. Galas bebola alur dalam digunakan untuk menahan beban jejarian dan paksi yang lebih kecil, manakala galas roller jarum digunakan untuk menahan beban jejarian besar yang dihasilkan oleh gear planet apabila ia berputar pada kelajuan tinggi.
II. Galas Lain dalam Robot Humanoid
1. Penggerak Linear: Empat-Galas Sentuhan Titik
Empat-galas sesentuh mata menggunakan galas bebola di mana bola keluli galas bola bersentuhan dengan gelang dalam dan luar pada empat titik, mencapai keadaan sesentuh dua-titik. Ini membolehkan mereka menahan beban paksi dua arah dan bahagian tertentu beban jejarian. Reka bentuk gelang dalam komposit menampung lebih banyak bola, meningkatkan kapasiti galas-beban; struktur belah memudahkan pemasangan dan sesuai untuk sambungan-ruang. Sudut sentuhan biasanya 35 darjah atau 45 darjah, dengan kelegaan paksi kecil, dengan itu memberikan had kelajuan tinggi dan kekakuan.
Empat-galas hubungan titik biasanya digunakan dalam sambungan berputar dan penggerak linear, bersama-sama dengan galas roller bersilang untuk mencapai-gerakan berketepatan tinggi.
2.-Galas Bersama pelincir sendiri: Galas pelincir sendiri-mencapai gerakan geseran-rendah melalui bahan komposit dwilogam atau pelincir pepejal, dengan pekali geseran serendah 0.08, sementara juga mempunyai rintangan haus yang tinggi (hayat perkhidmatan melebihi 10,000 jam). Dalam robot humanoid, ia digunakan terutamanya dalam modul bersama, menampilkan-operasi bebas penyelenggaraan, kapasiti beban tinggi dan jangka hayat yang panjang, memenuhi keperluan pergerakan frekuensi tinggi-dan ketepatan tahap-mikron. Contohnya, galas gelongsor pelincir sendiri-Changsheng Bearing telah digunakan pada modul bersama robot humanoid Unitree Robotics, mencapai kadar penembusan melebihi 80%, menjadikannya pembekal eksklusif.
Aplikasi lain bagi -galas pelincir sendiri dalam robot:
Set gear pengurang: Memadankan -keperluan penghantaran berketepatan tinggi dan memastikan kestabilan gerakan.
Pautan bersama: Menanggung beban berat dan-operasi berkelajuan tinggi, mengurangkan penggunaan tenaga.
Sistem pemacu skru: Menyesuaikan diri dengan ketepatan pergerakan tahap-mikron, mempertingkatkan fleksibiliti keseluruhan.
Ringkasan: Dalam piramid teknologi robot humanoid, galas, walaupun kecil, adalah teras penting yang menghubungkan lapisan atas dan bawah. Ia bukan sahaja penyambung fizikal, tetapi juga pemboleh prestasi, kepentingannya ditunjukkan dalam tiga aspek: **Batu asas ketepatan gerakan:** Ketepatan-tinggi,-galas ketegaran tinggi memastikan kelancaran, ketepatan dan kestabilan setiap pergerakan robot. Daripada manipulasi mikro-tangan cerdik kepada sokongan kuat sendi kaki, ralat kecil dalam galas pun dikuatkan, secara langsung menentukan prestasi gerakan keseluruhan robot.
**Jaminan beban-kapasiti galas dan jangka hayat:** Robot humanoid perlu menahan beban berbilang{1}}dimensi kompleks dalam persekitaran dinamik. Galas bebola sesentuh sudut berdinding nipis khusus-, galas penggelek bersilang dan reka bentuk ringan lain memberikan keupayaan-anti tip dan kekuatan kelesuan yang unggul, membentuk asas kepada operasi-panjang robot yang boleh dipercayai.
**Kunci kepada kecekapan tenaga dan penyepaduan:** Galas geseran-rendah mengurangkan kehilangan kuasa, meningkatkan kecekapan tenaga dan secara tidak langsung memanjangkan daya tahan robot. Pada masa yang sama, kemunculan galas padat (seperti empat-galas bola sesentuh titik) menjimatkan ruang berharga dalam reka bentuk sambungan robot, membolehkan tahap penyepaduan yang lebih tinggi.
