次世代ヒューマノイドロボット関節設計: HONPINE HPJM、ハーモニックドライブ、中空シャフト、統合型エンコーダモジュールを搭載

2026年5月8日から11日まで、第22回鄭州工業設備博覧会 (ZIF) が鄭州中原国際コンベンション・エキシビションセンター (空港エリア) で盛大に開催されました。ロボット展示ホールの見どころの一つとして、HONPINEは最新のHPJM統合関節モジュールシリーズを展示しました。

HONPINE HPJM統合関節モジュールの構造的特長

HONPINEが発表した最新のヒューマノイドロボット関節モジュールは、高度に統合された構造設計思想を示しています。統合関節モジュールの中核コンセプトは、以下を含む6つの中核部品を1つのコンパクトなユニットに深く統合することです:

• ドライバ

• フレームレストルクモーター

• 減速機

• ブレーキ

• エンコーダ

• センサー

このアーキテクチャに基づき、HONPINEはさらにモジュラープラットフォーム戦略を展開しました。50種類を超える異なる関節モジュール仕様を提供することで、このプラットフォームは性能レベルやコスト構成の異なるロボットシステムの柔軟な開発を可能にし、ヒューマノイドロボットの開発障壁を大幅に低減します。

減速機技術の観点から、展示された関節モジュールは2つの主要な技術ルートに分けられます:

ハーモニックドライブソリューション (PROシリーズ)

PROシリーズは、自社開発の超薄型ハーモニック減速機を採用しており、以下の特長を備えています:

コンパクト構造

高出力密度

ヒューマノイドロボットの上半身における高精度作業および負荷要件に最適化された設計

柔軟歯車の最適化と材料イノベーションを通じて、このシステムは従来のハーモニック減速機によく見られる以下の課題に対応しています:

大型サイズ

過度の発熱

限られた耐用年数

熱管理および中空軸ケーブル配線設計

この関節モジュールには、高温による性能低下を防ぐための高効率放熱構造が搭載されています。

同時に、HPJMシリーズは11%を超える中空率を持つ中空軸ケーブル配線設計を採用しています。

新世代製品は、コンパクトな120 mmの外径内に大きな31.5 mmの中空穴径を実現しており、ケーブル配線を大幅に容易にし、ケーブル摩耗を効果的に低減します。この設計は、配線の利便性と動作信頼性に対するヒューマノイドロボットの厳しい要求を十分に満たします。

エンコーダおよびブレーキ技術

HONPINEの自社開発による24-bitデュアルエンコーダソリューションは、多回転アブソリュートエンコーダの電源断メモリー機能と組み合わせることで、電源停止および再起動後でもロボットが関節位置情報を正確に保持でき、ゼロ再校正の必要をなくします。

この機能は、高精度ロボットアプリケーションにとって特に重要です。

突極磁気回路永久磁石ブレーキ設計は、モーターとブレーキを一体構造に統合し、軸方向の取付スペースを節約すると同時に制動トルクを向上させ、関節の安全性と信頼性をさらに高めます。

HONPINE HPJM統合関節モジュールの性能パラメータ

ピークトルク密度

新世代関節モジュールは、以下のピークトルク密度を実現しています:

192 Nm/kg

このパラメータは、ロボットの瞬発力と動的性能を直接決定し、以下のような高度な動作の基盤となります:

• 走行

• 跳躍

• 動的バランス

• 中空穴径

コンパクトな120 mm外径構造内において、このモジュールは大きな31.5 mmの中空穴を統合しており、ケーブル配線の利便性とシステム統合の柔軟性を大幅に向上させます。

重量および体積の最適化

従来のソリューションと比較して:

重量を3分の1以上削減

全体のエネルギー消費を大幅に低減

同一トルク出力の条件下で体積を極限まで最適化

これにより、ロボット全体の構造設計に対してはるかに大きな柔軟性が提供されます。

エンコーダ精度

このモジュールには、以下の特長を持つ自社開発の24-bitデュアルエンコーダが搭載されています:

• 多回転アブソリュート位置メモリー

• 高い位置決め精度

• 優れた動作の滑らかさ

以下への対応能力を十分に備えています:

• 精密作業

• 滑らかなモーション制御

• 複雑なロボット動作

HONPINE HPJM統合関節モジュールの適用シナリオ

自社開発の軽量関節モジュールをベースに、HONPINE製品はすでに複数のヒューマノイドロボットプラットフォームに導入されています。

例えば、HONPINE関節モジュールを搭載したあるヒューマノイドロボットは、以下の特長を備えています:

• 身長: 1.7 meters

• 総自由度: 44

• 総重量: わずか48 kg

• 片腕可搬重量: 5 kg

これは極めて高い可搬重量対自重比を示しています。

産業自動化アプリケーション

産業自動化分野では、PROシリーズ関節モジュールは軽量協働ロボットシステムに広く採用されており、以下の要件を満たしています:

• 高い繰り返し位置決め精度

• 高い柔軟性

• 迅速な導入

詳細情報およびHPJMロボット関節モジュールに関する技術資料については、HONPINEまでお問い合わせください。