Robotický redukčný mechanizmus PEEK RV je vysoko presné redukčné zariadenie, ktoré nanáša kompozitné materiály PEEK (polyéteréterketón) na prevodovú štruktúru RV (rotačný vektor), čím spája vysokú tuhosť redukčných mechanizmov RV s výhodou nízkej hmotnosti materiálov PEEK. Nasleduje úvod z hľadiska štrukturálnych inovácií, materiálových vlastností, ukazovateľov výkonu a aplikačných scenárov:
I. Štrukturálna inovácia
Používa dvojstupňovú redukčnú štruktúru: prvým stupňom je planétová redukcia (centrálne koleso + 3 planétové kolesá) a druhým stupňom je cykloidná redukcia s veterníkmi (2 cykloidné kolesá s fázovým posunom 180°). V jadre prevodových komponentov sú cykloidné kolesá vyrobené z 30 % uhlíkových vlákien vystuženého vstrekovaním materiálu PEEK, čapy zubov sú z kompozitných konštrukcií PEEK a kovu (vonkajšia vrstva PEEK odolná voči opotrebovaniu + oceľové jadro hriadeľa) a teleso excentrického hriadeľa integruje samomazacie puzdrá PEEK, čo umožňuje dlhodobú prevádzku bez oleja. Celková štruktúra je optimalizovaná pomocou topológie konečných prvkov, čím sa počet dielov znižuje o 25 % v porovnaní s tradičnými oceľovými redukciami RV.
II. Vlastnosti materiálu
Výhoda pomeru pevnosti k hmotnosti: Pevnosť v ťahu cykloidného kolesa z PEEK dosahuje 180 MPa s hustotou iba 1,45 g/cm³, čo znižuje hmotnosť o 55 % v porovnaní s oceľovými cykloidnými kolesami. Zároveň sa vďaka konštrukcii s orientáciou uhlíkových vlákien zvyšuje ohybová pevnosť koreňa zuba o 40 %.
Dynamický výkon: Koeficient tlmenia materiálu je 0,02 (0,001 pre oceľ), čo znižuje prenosový hluk o 15 – 20 dB a zvyšuje rezonančnú frekvenciu na viac ako 3 000 Hz.
Prispôsobivosť prostrediu: Zachováva si stabilné mechanické vlastnosti v teplotnom rozsahu od -60 °C do 220 °C, je odolný voči erózii hydraulického oleja a prevodového oleja a spĺňa požiadavky na stupeň ochrany IP67.
III. Hlavné ukazovatele výkonnosti
Presnosť prenosu: Vôľa ≤ 15 oblúkových sekúnd, presnosť opakovaného polohovania ±5 oblúkových sekúnd, kolísanie krútiaceho momentu pri štarte bez zaťaženia ≤ 3 %.
Nosnosť: Menovitý výstupný krútiaci moment 80 – 300 N·m (zodpovedajúce modely RV-40 až RV-110), krátkodobý faktor preťaženia 2,5-násobok.
Účinnosť a životnosť: Účinnosť prevodovky 94 % – 96 % (pri vstupných otáčkach 2 000 ot./min.), MTBF (stredná doba medzi poruchami) 20 000 hodín (za menovitých podmienok).
IV. Typické scenáre použitia
Humanoidné roboty: Časti s veľkým zaťažením, ako sú kĺby rotácie pása a kolenné kĺby, ako napríklad pohonná jednotka bedrového kĺbu Tesla Optimus (vyžadujúca reduktory triedy 200 N·m).
Priemyselné roboty: Osi J2/J3 šesťosových mechanických ramien, ktoré nahrádzajú tradičné harmonické reduktory pre dosiahnutie vyššej tuhosti.
Špičkové zariadenia: Roboty na manipuláciu s polovodičovými doštičkami, koncové efektory chirurgických robotov, ktoré musia súčasne spĺňať požiadavky na nízku hmotnosť a presnosť polohovania na mikrónovej úrovni.
