軽量ヒューマノイドロボットは精密伝達から始まる

皆様、こんにちは。HONPINE創業者のAllen Liです。

本記事では、軽量ヒューマノイドロボットのトレンド、コア伝達技術、軽量ロボット関節、および開発キットに焦点を当て、ヒューマノイドロボット向けコアコンポーネントの開発とイノベーションについてご紹介します。

「動く」から長期安定稼働へ：ロボット関節に求められるより高い要件

エンボディドAIとヒューマノイドロボットが急速な発展を続ける中、ロボットは基本的な移動性能を超え、より軽量で、高効率、高柔軟性、かつ高信頼性の方向へ進んでいます。

私の考えでは、重量、エネルギー消費、応答速度、連続稼働能力は、ロボットを実用化するうえでますます重要な要素となっています。そして最終的に、これらの要件は一つひとつの関節に反映されます。

ヒューマノイドロボットにおいて、関節は限られた構造スペースの中で、重量、寸法、剛性、精度、寿命のバランスを取りながら、十分な出力性能を提供する必要があります。ロボットがさらなる軽量化、高トルク密度化、より自然な動作へと進むにつれ、各関節内部のコア伝達部品にも一層厳しい要件が求められています。

軽量設計はコア伝達機構から始まる

減速機と関節全体の性能の関係は、重量、サイズ、剛性、精度、寿命という5つの観点から考えることができます。

減速機を軽量化することで、ロボットアームの質量と運動慣性を直接低減できます。外径、軸方向長さ、中空軸の寸法は、関節全体の構造エンベロープに影響します。伝達剛性、精度、材料選定、歯形設計、製造の一貫性は、さらに動作安定性と長期信頼性に影響を与えます。

これらの要素は、HONPINEが軽量ヒューマノイドロボット関節の開発を継続する出発点となっています。

長年にわたり、HONPINEは歯形設計、材料および製造プロセス、フレクスプライン、ベアリング、構造統合に重点を置き、ハーモニック減速機の開発に継続的に投資してきました。また、独自設計、精密製造、検査、量産を網羅する一貫した能力も確立しています。

現在、当社の工場における生産工程の70%以上は自動化されています。フレクスプラインの熱間鍛造を除き、その他の主要工程はすべて社内で完結しています。温度管理された精密加工、重要な歯形加工、検査工程を通じて、生産全体にわたり一貫した製品性能の維持に取り組んでいます。

減速機からロボット関節へ：コア技術をアプリケーションへ展開

精密伝達分野で培ってきた専門知識を基に、HONPINEはロボット関節の開発へと技術をさらに展開しています。

ハーモニック減速機にトルクセンサーを統合することで、限られた設置スペース内における構造統合、剛性、ひずみ干渉、信号配線、温度ドリフトといった課題に対応できます。これにより、トルク検知を統合した、よりコンパクトな関節構造の基盤を提供します。

同時に、HONPINEは自社製ハーモニック減速機をフレームレストルクモータ、デュアルエンコーダ、駆動システム、通信インターフェースと統合し、一連の軽量ハーモニックロボット関節を開発しています。

現在の製品ラインアップは、TCHL-11MからTCHL-32Hまでの製品マトリクスへと発展し、手首から股関節までの異なる関節要件をカバーしています。EtherCATおよびCAN FDを含む複数の取付構成と通信オプションも用意し、さまざまなロボットアーキテクチャに対応しています。

一つのコア技術、多層的な開発

ヒューマノイドロボット業界が急速に発展する中、顧客はコアコンポーネント開発において、ますます多様なアプローチを採用しています。

一部の企業は包括的な自社内関節開発能力を有しており、主に信頼性が高く高性能なコア減速機を必要としています。また、完成ロボットの開発サイクル短縮のため、高度に統合された関節モジュールを求める企業もあります。さらに、プロトタイプ、ロボットアーム、またはアルゴリズム検証の段階にあるチームでは、より完全でオープンな開発環境が必要とされています。

こうした異なる要件に対応するため、HONPINEは同一の精密伝達技術を中心に、軽量減速機、軽量ロボット関節、開発キットという3つの製品形態を構築しています。

減速機はコア伝達能力を提供します。軽量関節は、より統合されたシステムソリューションを提供します。開発キットはさらに、テスト、調整、動作検証、二次開発においてお客様を支援します。

これは、HONPINEがヒューマノイドロボット用コンポーネントの開発に取り組む姿勢も示しています。当社は単に関節統合から始めてコアコンポーネント市場に参入したのではありません。精密伝達技術を起点とし、ロボティクス企業の異なる開発ニーズに応じて、アプリケーション側へ展開しています。

ロボティクス向け精密伝達を深化させ、業界のイノベーションを支援

産業自動化設備から協働ロボット、そして現在ではハーモニック減速機などのロボット用コアコンポーネントに至るまで、HONPINEはロボット動作と精密伝達を中心に技術力を継続的に構築してきました。

ヒューマノイドロボット業界が新たな発展段階に入る中、HONPINEはコア技術として精密伝達に引き続き注力し、独自の減速機開発、精密製造、関節統合、開発支援に投資していきます。

当社の目標は、コア伝達コンポーネントから統合関節、アプリケーション検証に至るまで、ロボティクス企業に異なるレベルの支援を提供することです。

精密伝達を中核として、HONPINEは次世代のロボットイノベーションを支援します。