Les réducteurs Harmonic Drive donne vie

Pal Technology, fabricant d’automatismes d’Abou Dabi, vient d'imposer avec sa filiale espagnole Pal Robotics de nouveaux standards en matière de robots humanoïdes. En effet, le robot REEM-B qu’ils ont développé, est un exemple stupéfiant des grands progrès qui ont été faits dans le développement des robots humanoïdes ces dernières années. Il montre de manière impressionnante à quel point une machine peut se présenter aujourd’hui sous une forme « humaine ». REEM-B marche comme un être humain, entend comme un être humain, a des yeux et une voix et il se déplace de manière fluide et sans à-coups. Ces mouvements précis et harmonieux reposent entre autres sur les réducteurs Harmonic Drive. Et REEM-B en abrite un grand nombre ! REEM-B, deuxième génération de ce type de robot pèse 60 kilos, mesure 1,47 mètres et si nécessaire, peut faire un trajet d’un kilomètre et demi en une heure. Il est capable de porter des objets qui correspondent à environ 20 à 25 % de son propre poids ce qui en fait le robot humanoïde le plus fort du monde. De plus, un grand nombre de capteurs lui permettent de réagir à son environnement et d’agir dans les limites de ce dernier. Il reste en équilibre grâce à une centrale gyroscopique. Un capteur ultrason et un scanner laser l’aident à monter et descendre les escaliers et, il peut marcher pendant deux heures, batteries chargées. Comme pour tous ses composants, Pal Robotics a des exigences sévères à l’égard des réducteurs de son robot. En effet, ce sont eux qui le font marcher. Chaque main, dotée de quatre doigts, est animée par dix moteurs qui doivent se coordonner parfaitement pour fonctionner avec la plus grande précision, comme par exemple, servir une tasse de café.
Des réducteurs Harmonic Drive sont utilisés sur tous les axes de précision sans exception. Un synchronisme optimal, une précision extrême, une grande rigidité torsionnelle et un encombrement minimal ainsi qu’un faible poids sont les exigences minimales imposées à ces composants. Seuls les réducteurs à intégrer des séries HFUC, HDUC, CPL, CSG et CSD sont utilisés sur tous les axes moteurs du robot. Et cela pour de bonnes raisons.
Comparée aux réducteurs standard, la série HFUC possède un Flexspline raccourci et par conséquence une longueur axiale réduite. De plus, le profil d’engrènement IH breveté utilisé dans ce type de réducteur permet un passage de couple nettement plus élevé que les dentures en développante traditionnelles.
Les réducteurs allégés CPL, basés sur la série HFUC, se distinguent par un poids réduit même en exécution standard. Pour des performances mécaniques identiques, le poids est, en effet, réduit de 50 % grâce à diverses réductions des sections et à l’optimisation supplémentaire des schémas de perçages. Harmonic Drive a également diminué le moment d’inertie de 40 % par rapport au standard HFUC. De plus, les CPL ont un passage d’arbre creux plus important que les HFUC grâce aux modifications du Wave Generator et du Flexspline. Pour les applications plus exigeantes en termes de rapport poids/puissance, le diamètre intérieur du Flexspline a été augmenté grâce à l’utilisation de petites vis combinées avec un disque EKagrip.
Les réducteurs de la série CSG ont une durée de vie nettement plus longue que celle des HFUC tout en étant beaucoup plus résistants, ceci grâce à l’optimisation du Flexspline, du Circular Spline et du roulement à bille du Wave Generator. Ils se distinguent en outre par une longueur inférieure de presque 50 % à celle de la série actuelle HFUC et permettent ainsi l’intégration extrêmement plate du réducteur. Enfin, la série CSD est disponible à la demande avec un arbre creux.