وحدة مفصلية روبوتية خفيفة الوزن: الهندسة المعمارية التقنية والتطور الصناعي والابتكارات التكنولوجية الأساسية

نظام نقل الدقة

مُخفِّض التوافقيات: يستخدم هيكل تشوه مرن ثلاثي المكونات (مولد موجة، شريحة مرنة، شريحة دائرية) لتحقيق نسب تروس تتجاوز ١٠٠:١، ودقة تحديد موضع متكررة تبلغ ±٥ ثوانٍ قوسية، ومقاومة إجهاد تتجاوز ٥٠٠٠٠ ساعة. يُقلِّل هذا الابتكار قطر الوحدة إلى ١٣ مم، مما يُخفِّض وزن النظام بشكل كبير.
بديل مخفض RV‌: ينفذ تصميمًا للقناة المركزية وتكامل محرك عزم الدوران المباشر، مما يؤدي إلى تقصير الطول المحوري بنسبة 30% في السيناريوهات الصناعية ذات الأحمال العالية.

وحدة الطاقة عالية الكثافة

محرك عزم دوران بدون إطار: يستخدم تقنية التدفق المغناطيسي المحوري لتحقيق كثافة عزم دوران >5 نيوتن متر/كجم مع قدرة تحميل زائد لحظية أكبر بـ 3.5 مرة. يقلل مُرمِّزا التيار المطلق المزدوجان من تقلبات التيار بنسبة 40%.
دمج المستشعرات: يدمج بين مشفرات متعددة الدورات بدقة 20 بت (دقة ±7 ثانية قوسية) ومستشعرات قوة بستة محاور للحصول على ملاحظات في الوقت الفعلي، مما يتيح دقة الحركة بمقدار 0.1 درجة والتحكم الديناميكي في القوة.

التكامل المعياري

هندسة خالية من التكرار: يُقلل المحاذاة المحورية لمخفضات التوافقيات والمحركات والدوائر المتحكمة الوزن بنسبة 50% ويزيد كثافة الطاقة إلى 300 واط/كجم. تُحقق سلسلة PHT كثافة 110 غ/مفصل لأصابع الروبوتات البشرية.
الإدارة الحرارية‌: تعمل شرائح المرونة المصنوعة من سبائك التيتانيوم والمركبات المغناطيسية الناعمة على تمديد درجات حرارة التشغيل إلى -40~120 درجة مئوية، مع ضمان التحكم في الجودة القائم على الذكاء الاصطناعي بنسبة إنتاج تزيد عن 99%.
معيار الأداء
المعلمة التصميم التقليدي وحدة خفيفة الوزن تكنولوجيا رائدة
كثافة عزم الدوران (نيوتن·متر/كجم) ≤3.2 ≥5.0 محرك التدفق المحوري
دقة تحديد المواقع (°) ±0.3 ±0.1 حلقة ترميز مزدوجة
كثافة الطاقة (واط/كجم) 180 300 تبريد متكامل
نطاق درجة الحرارة (°م) -20~80 -40~120 شريحة مرنة من سبائك التيتانيوم
التطبيقات الصناعية

الروبوتات البشرية

التلاعب الماهر‌: تعمل المفاصل المعيارية على تشغيل أنظمة ثلاثية الأصابع ذات 11 درجة حرية مع عزم دوران أقصى يبلغ 18 نيوتن متر واستجابة ديناميكية تبلغ 0.1 ثانية للإمساك الدقيق.
تشغيل الأطراف السفلية‌: توفر وحدات عزم الدوران العالية 120 نيوتن متر مع فرامل احتكاك لبدء التشغيل بسرعة صفرية تحت الحمل الكامل، مما يضمن ثبات القدمين.

الأتمتة الصناعية

الأذرع التعاونية‌: تتيح الوحدات المدمجة للروبوتات ذات 6 محاور وزن ذاتي أقل من 15 كجم، وحمولة 10 كجم، وقابلية تكرار ±0.02 مم لتجميع السيارات.
الروبوتات المتنقلة‌: تعمل مفاصل AGV على تقليل الوزن بنسبة 35% وتزيد من القدرة على التحمل بنسبة 20%، مما يدعم التشغيل لمدة 10000 ساعة بدون صيانة.

المجالات المتخصصة

الأنظمة الجراحية‌: تتيح تقنية الختم الطبية والحماية من التداخل الكهرومغناطيسي استخدام أدوات متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي وفقًا لمعيار ISO 13485.
الهياكل الخارجية‌: وحدات يقل وزنها عن 200 جرام مقترنة بهياكل من ألياف الكربون تعمل على تحسين إعادة التأهيل والمساعدة في تحمل الأحمال الثقيلة.
ديناميكيات السوق
التوطين‌: تحقق أجهزة تخفيض الترددات التوافقية والمشفرات المحلية 100% من البحث والتطوير داخليًا، مما يؤدي إلى خفض التكاليف بنسبة 50% ودفع أسعار الوحدات إلى أقل من 140 دولارًا.
التوحيد القياسي: يتعاون قادة الصناعة في تطوير بروتوكولات الاختبار التي تحدد 18 مقياسًا بما في ذلك تموج عزم الدوران والعتبات الحرارية.
توقعات النمو: من المتوقع أن يتجاوز الإنتاج العالمي للروبوتات البشرية مليون وحدة بحلول عام 2026، مما يدفع أسواق الوحدات المشتركة إلى 8.3 مليار دولار بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 62%.

تعمل وحدات المفصل الروبوتية خفيفة الوزن على إعادة تعريف الأتمتة من خلال علم المواد وتحسين النقل وتقارب التحكم، وهي بمثابة حجر الأساس لأنظمة الذكاء المجسدة.