Les avantages de l'utilisation de boîtes de vitesses cycloïdales en robotique

Robot cycloïdal - avec sa boîte de vitesses cycloïdale pour améliorer la précision et l'efficacité. Les transmissions par engrenages sont largement utilisées dans toutes les industries où les robots doivent effectuer un travail très précis et répétitif, et les boîtes de vitesses sont un exécutant d'articulation robotique.

Qu'est-ce qu'une boîte de vitesses cycloïdale ?

Alors pourquoi est-ce important dans le monde impitoyable de la robotique, où chaque pas doit être précalculé et exécuté avec des spécifications exactes ? Contrairement au système traditionnel d'engrenages, il a une conception circulaire qui distingue cet ensemble réducteur. Le réducteur offre un facteur de réduction élevé travaillant avec une bonne fluidité et précision grâce au rotor (un disque circulaire excentré) tournant sur des plages de stator contenant des pignons annulaires. La construction des engrenages cycloïdaux est telle qu'ils traçent presque un chemin circulaire, ce qui les rend idéaux pour les mécanismes de positionnement utilisés par les robots pour une manipulation très précise lorsque la tâche nécessite des niveaux extrêmes de précision, comme une chirurgie fine ou des opérations sophistiquées sur une chaîne de montage.

Comment les boîtes de vitesses cycloïdales peuvent améliorer les performances des robots

Bien que ce soit facile à dire, les moteurs, ainsi que les algorithmes de haut niveau en jeu, produisent une grande quantité de couple quelque part et, dans un monde idéal, tout ce qu'il faudrait faire serait de transférer cette énergie autrement perdue dans la batterie... Les engrenages planétaires peuvent être plus ou moins efficaces, mais la petite taille des composants des boîtes de vitesses cycloïdales offre un avantage clé car elles ont une densité de puissance et de couple de sortie extrêmement élevée. Cette caractéristique permet aux robots de gérer des applications avec charges lourdes, d'accélérer le temps de cycle du processus et de réduire l'énergie utilisable, ce qui contribue à un environnement plus respectueux de l'environnement. De plus, comme les boîtes de vitesses cycloïdales sont des systèmes naturellement robustes avec une compliance torsionnelle naturelle plutôt que des articulations flexibles ou d'autres mécanismes compliants, les robots peuvent atteindre de manière fiable leur position cible même sous charge ou en cas de changements soudains de vitesse.

Source : L'année de l'IA/ML 2020 Une révolution silencieuse en robotique

Une chose très sous-estimée est l'élimination du bruit, vous savez, dans beaucoup d'environnements industriels que je visite, il y a tellement de bruit - et à chaque fois que je visite ces sites, ouah, comment les choses se font, mais ensuite, plus le service est silencieux, moins il semble qu'il fasse quoi que ce soit. Les boîtes de vitesses ont des engrenages moins bruyants et fonctionnent ainsi en silence, prenant soin de la santé du personnel. Conçus pour fournir un roulement continu et silencieux, ces administrateurs de transmission sont considérés comme sûrs pour les personnes travaillant à proximité, contrairement aux engrenages traditionnels qui vibrent beaucoup lorsqu'ils fonctionnent. En termes d'application, cette révolution silencieuse est particulièrement utile dans les applications où la discrétion (par exemple, drones de surveillance effectuant des opérations secrètes la nuit) ou une empreinte acoustique faible sont souhaitées (par exemple, équipements médicaux dans les zones rouges des hôpitaux).

Transmissions Cycloïdales : Survivre dans des Environnements Difficiles

Ces robots travaillent principalement dans des conditions environnementales difficiles, comme des températures élevées ou basses, des environnements poussiéreux/corrosifs. Ils sont spécifiquement conçus pour pouvoir supporter ce genre de mauvais traitement, d'où la fiabilité incroyable d'une boîte de vitesses cycloïdale. De plus, ces boîtes de vitesses sont fabriquées avec des matériaux de haute qualité pour une durée de vie accrue. De plus, la charge est répartie sur bien plus de dents (le 4-8 serait probablement un scénario optimiste ?) par rapport à seulement deux ou trois dans les transmissions manuelles conventionnelles, ce qui rend les motifs d'usure moins symétriques et augmente également leur durée de vie. La force supplémentaire se traduit par une durée de vie accrue, nécessitant moins d'entretien et entraînant une réduction du temps d'arrêt - tout en permettant aux robots de maintenir un haut niveau de fiabilité opérationnelle lors d'opérations dans des conditions sévères.

Avantages de la technologie de boîte de vitesses cycloïdale pour son utilisation dans les bras robotisés

Une autre raison de la nécessité du ROI (Return on Investment) est due à un marché compétitif où chaque penny investi doit en valoir la peine. Les engrenages hélicoïdaux sont très précis, mais en raison du contact continu et du frottement subséquent entre eux (ce qui augmentera le jeu mécanique), il y a une limitation de leur capacité de transmission de puissance, les rendant plus bruyants et inefficaces. Malgré cela, ce qui rend attractifs les réducteurs cycloïdaux pour les fabricants de robots, c'est leur combinaison unique de dynamique d'opération à grande vitesse et de performance silencieuse. Une fois de plus, les pièces de robot durables sont utilisées dans ces boîtes de vitesses et utilisent également un design modulaire préparé pour l'avenir, pouvant être adapté aux nouvelles exigences des applications. Cela met en évidence l'importance d'utiliser des réducteurs cycloïdaux pour rééquiper les robots (notamment dans les secteurs où la technologie robotique évolue rapidement), car il est possible d'optimiser les coûts d'un robot existant, bien que vous voyiez à quel point l'utilisation devient cruciale au-delà des simples coûts de personnalisation.

En Conclusion : Que Signifie Cela Pour la Robotique, Par Rapport aux Réducteurs Cycloïdaux ?

La précision de commande de ce réducteur pour la robotique fait progresser la conception d'ingénierie plus que toute autre classe. Les objectifs facilitants d'un ordre sans précédent pour les engrenages ne seraient pas possibles sans cela. Ce réducteur est assez robuste et silencieux pour survivre dans les environnements les plus ardues, permettant son utilisation économique en recherche marine - une utilisation qui s'adapte à des réserves en diminution. Par conséquent, il serait raisonnable de dire que les réducteurs cycloïdaux continueront à participer à cette révolution continue de la robotique, car les robots continuent de briser les modèles de ce qui peut être accompli.