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从材料到控制,围绕同一个关节任务的协同设计

从柔轮材料到齿廓啮合,从转矩感知到闭环补偿,让传动结构与测控系统围绕同一个关节任务协同设计。

01材料强化

形变诱导超细晶粒强化技术

工程问题
肩部关节在重载冲击与交变载荷下工作,柔轮材料若晶粒粗大,容易在反复受力中累积损伤,影响传动件寿命与稳定性。
技术思路
通过形变诱导方式细化柔轮材料晶粒组织,改善材料在重载与交变载荷下的组织均匀性,为后续齿廓加工与装配提供更稳定的材料基础。
客户价值
提升柔轮材料对重载冲击与交变载荷的适应能力,为整机关节在高负载任务中的稳定运行提供材料层面的支撑。

技术指标

晶粒尺寸
40~60 μm → 3~8 μm
材料试验
冲击韧性
78 → 220 kJ/m²
材料试验
咨询该技术适配

关联型号:HSG-65-GH / HSG-80-GH

金属材料显微组织观察示意
材料强化示意示意图
02齿廓优化

双圆弧公切共轭型齿廓结构

工程问题
谐波传动依靠柔轮与刚轮齿廓连续啮合传递运动,齿面接触状态直接影响承载能力、传动平稳性与背隙表现。
技术思路
采用双圆弧公切共轭型齿廓,改善啮合过程中的接触状态与受力分配,使载荷在齿面间过渡更连续,为低背隙传动提供结构条件。
客户价值
改善啮合接触与受力分配,支持低背隙传动与稳定的运动传递,为肩部关节的重复定位与动作精度提供基础。

技术指标

仿真最大应力
约 295.31 MPa
仿真
背隙
≤9″
资料记载
咨询该技术适配

关联型号:HSG-65-GH / HSG-80-GH

精密齿轮齿廓示意
齿廓优化示意示意图
03转矩感知

嵌入式环形应变传感片

工程问题
关节在变载工况下运行时,控制系统需要及时获得转矩反馈,才能在接触与冲击过程中做出合理响应。
技术思路
在关节传动结构中嵌入环形应变传感片并配套信号采集电路,将传动件的受力变化转换为可采集的电信号,形成转矩检测链路。
客户价值
为关节提供转矩反馈能力,支持负载变化识别,使控制系统能够依据实际受力调整动作,而不是仅依赖位置指令。

技术指标

采样频率
3 kHz
检测链路
纹波误差
±3% FS 以内
检测链路
转矩检测响应
1.9 ms
检测链路
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关联型号:HSG-65-GH / HSG-80-GH

应变传感与信号采集电路示意
转矩感知示意示意图
04闭环补偿

角度域自适应闭环控制算法

工程问题
谐波传动在变载运行中存在周期性扰动,仅靠机械本体难以完全抑制负载端的速度波动。
技术思路
结合角度反馈与转矩反馈,在角度域构建自适应闭环补偿,对周期性扰动进行识别与抑制,使输出运动更贴近指令要求。
客户价值
改善变载运行平稳性,帮助关节在搬运、接触与启停过程中保持更稳定的运动表现。

技术指标

负载端角速度波动
0.5% 以内
控制试验
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关联型号:HSG-65-GH / HSG-80-GH

控制系统仿真界面示意
闭环补偿示意示意图

技术适配需要结合你的工况判断

说明关节任务、安装空间与控制接口,技术人员可协助确认技术方案与型号方向。

渝ICP备2025075454号-1