Robot umanoidi Keyvisual

Soluzioni di qualità per robot umanoidi

Dalla R&D alla produzione

Garantire precisione e sicurezza nella produzione di robot umanoidi

Dalla Ricerca e Sviluppo alla produzione dei componenti fino all’assemblaggio finale, anche scostamenti nell’ordine dei micron possono compromettere le prestazioni, la sicurezza e l’affidabilità dei robot umanoidi. Un rigoroso controllo di qualità garantisce l’integrità strutturale, la fluidità di azionamento e l’integrazione coerente dei sensori, essenziali per i robot che interagiscono dinamicamente con il mondo reale. Con il progredire dell’intelligenza incarnata, deve progredire anche la metrologia che ne è alla base. Soluzioni di qualità affidabili e complete consentono agli innovatori di costruire sistemi umanoidi non solo intelligenti, ma anche precisi, durevoli e sicuri.

Corpo intero del robot umanoide con componenti interni

Anatomia del robot umanoide: struttura e sottosistemi

Le prestazioni dei robot umanoidi si basano sull’integrazione di alta qualità di componenti critici full-stack, tra cui mani destre, attuatori altamente integrati, parti strutturali del corpo, sistemi di visione, batterie e moduli di controllo del movimento. Ogni elemento deve soddisfare standard rigorosi di precisione, affidabilità e compatibilità a livello di sistema. Solo attraverso un controllo qualità completo, end-to-end, che spazia dai singoli componenti fino all’integrazione completa del sistema, è possibile ottenere un funzionamento continuo, sicuro e adattabile all’ambiente, trasformando un progetto avanzato in un’intelligenza incarnata realmente capace.

Immagine materiale e ricerca

Materiale e ricerca

I test di durata sui materiali utilizzati nei robot umanoidi consentono di sviluppare modelli costitutivi accurati che riproducono il reale comportamento meccanico sotto sforzo, fatica e cicli termici. Questi modelli sono essenziali per la simulazione predittiva, l’ottimizzazione strutturale e l’affidabilità delle prestazioni in ambienti dinamici. Comprendendo come i materiali si deformano, invecchiano e si guastano, gli ingegneri possono progettare sistemi robotici più leggeri, più forti e più resistenti, migliorandone l’agilità, la sicurezza e la durata operativa.

Attuatore del modulo di giunto in vista esplosa: Riduttore armonico, motore brushless asolato, cuscinetto

Attuatori e driver

Gli attuatori dei robot umanoidi si stanno evolvendo verso una maggiore integrazione: i vari meccanismi di azionamento, tra cui quelli armonici, planetari, cicloidali e a vite piombata, vengono condensati in spazi più piccoli. Più compatto è il giunto, più precisi devono essere i componenti della trasmissione, con requisiti più rigorosi per quanto riguarda le dimensioni dei pezzi e la qualità dell’assemblaggio, poiché tali componenti determinano il modo in cui la potenza viene convertita in modo stabile e controllabile negli angoli e negli spostamenti del giunto del robot.

Immagine di una mano robotica destra

Mano destra

Le prove di fatica delle mani destre convalidano la ripetibilità della presa a lungo termine, valutano le prestazioni termiche e rivelano i potenziali problemi di usura, garantendo la stabilità operativa e fungendo da fattore cruciale nel determinare la durata utile e l’usabilità nel mondo reale.

Inoltre, la correzione delle deviazioni nel modello Denavit-Hartenberg (D-H) della mano robotica consente ai produttori di identificare tempestivamente le imprecisioni nei movimenti motori fini e di implementare regolazioni mirate, garantendo prestazioni di alta qualità prima che il robot lasci la fabbrica.

Immagine della struttura del corpo con parti tecniche

Struttura del corpo e parti di rivestimento

I componenti strutturali e le parti di rivestimento costituiscono l’ossatura dei robot umanoidi, fornendo sostegno, allineamento e protezione all’intero corpo. La loro precisione dimensionale assicura direttamente la rigidità, la stabilità e la precisione di movimento complessive del robot, costituendo la base fondamentale delle sue prestazioni e della sua affidabilità.

Vista completa del robot in funzione

R&D del movimento

Durante lo sviluppo di robot umanoidi, la stabilità dell’andatura e l’accuratezza del movimento devono essere convalidate attraverso test dinamici. Affinando i modelli Denavit-Hartenberg (D-H) e sfruttando sistemi di acquisizione del movimento ad alta fedeltà, i comportamenti motori fini possono essere analizzati e ottimizzati con precisione, consentendo un’efficace convalida degli algoritmi di controllo, migliorando la qualità dell’andatura e garantendo movimenti fluidi e agili.

Immagine del modulo della telecamera

Sistema di visione

Il sistema di visione di un robot umanoide comprende componenti chiave come moduli telecamera, sensori, PCBA e gruppi ottici. La qualità di questi componenti determina direttamente la resistenza del robot alle interferenze ambientali, la durata, l’accuratezza della navigazione e la precisione della manipolazione. Un sistema di visione di alta qualità migliora il riconoscimento degli oggetti, la stabilità del movimento e la sicurezza operativa. Soluzioni efficienti di ispezione non distruttiva sono quindi essenziali per garantire questi attributi di prestazione che hanno un impatto diretto sull’affidabilità complessiva del sistema e sulla sua utilità nel mondo reale.

Immagine della cella della batteria

Batteria

La qualità della batteria determina direttamente l’autonomia operativa, la stabilità dell’alimentazione e la sicurezza di un robot umanoide e influisce sull’affidabilità complessiva, sulla durata e sulle capacità operative dello stesso.

Controllo qualità per la produzione di robot umanoidi

Ottimizzazione dei processi produttivi per migliorare l’efficienza
Blueline con soluzioni per ogni fase della produzione
  • Immagine del modulo della telecamera

    Ricerca sul materiale

    Sfide

    • Analisi del materiale
    • Analisi dei guasti

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Visualizzazione della microstruttura ad alta risoluzione
    • Identificazione accurata della fase
    • Rilevamento di difetti, cricche, inclusioni, porosità, segregazioni
    • Analisi quantitativa
    • Misura della profondità di indurimento
    • Valutazione dell’incollaggio all’interfaccia
    • Strato di diffusione e analisi dei guasti
  • Immagine del modulo componente

    Modulo componente

    Sfide

    • Ingranaggi di precisione di piccole dimensioni, cuscinetti
    • Assemblaggio di precisione degli attuatori

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Rileva le micro deviazioni che influenzano il movimento del robot
    • Riduce al minimo il gioco e gli errori di trasmissione
    • Migliora la silenziosità e la fluidità di movimento del giunto
  • Immagine del sistema di percezione

    Sistema di percezione

    Sfide

    • Sensori privi di difetti

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Rilevamento e riconoscimento degli oggetti in tempo reale
    • Percezione accurata della profondità
    • Riduzione degli errori
  • Immagine della mano destra

    Mano destra

    Sfide

    • Micro-ingranaggi di precisione
    • Assemblaggio 
    • Movimento

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Accelerazione e decelerazione elevate
    • Controllo del movimento fluido e preciso
    • Consente micromovimenti
    • Migliore controllo della forza e della posizione
    • Controllo fine della coppia
  • Immagini di parti strutturali del corpo

    Parti strutturali del corpo

    Sfide

    • Precisione su grandi volumi
    • Parti a forma libera

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Misurazione at-line direttamente nel reparto di produzione
    • Misurazioni rapide di singoli punti e scansione di contorni e forme libere
    • Riduzione del tempo di misura fino al 30% nel tastamento a punto singolo delle superfici
  • Robot umanoidi in movimento

    R&D del movimento

    Sfide

    • Metrologia del movimento del corpo (precisione di posizionamento, velocità, accelerazione, durata)
    • Attuatori di precisione

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Rileva squilibri, derive o asimmetrie
    • Ottimizza la traiettoria di camminata
    • Misura il centro di massa (CoM) e il modello di andatura
    • Misura il movimento effettivo rispetto a quello comandato
    • Identifica: errori di posizione, gioco, disallineamento
    • Traccia i movimenti fini delle dita e della mano
    • Crea mappe di errore del robot
    • Rileva i segni precoci di: usura, disallineamento, degrado
Robot umanoidi

Le variazioni nei cablaggi e nei connettori, gli errori cumulativi durante l’integrazione e le tolleranze di assemblaggio, influiscono sulla uniformità qualitativa del prodotto finale.

William Shen Responsabile dell’ecosistema di prodotto, Ti5 Robot Technology

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