Mancal esférico para robótica

Movimento de transferência - com mancais esféricos feitos de plástico de alto desempenho

A robótica está se desenvolvendo rapidamente, e cada nova aplicação impõe suas próprias exigências aos componentes móveis. Os mancais esféricos desempenham um papel fundamental aqui: Eles criam graus de liberdade (DoF) e permitem cinemáticas complexas. Os mancais esféricos igubal conectam componentes de forma confiável e auxiliam os projetistas na realização de movimentos livres de manutenção, duráveis e estruturalmente eficientes.

Vantagens com igubal

Livre de manutenção - não requer lubrificação
Compensação de desalinhamento
Leve - ideal para aplicações dinâmicas
Resistentes a corrosão
Resistência à poeira e à sujeira
Disponível como uma solução padrão e personalizada

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Livre de lubrificação

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Livres de manutenção

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Muito leves

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Amortecimento de vibrações

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Resistentes a corrosão

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Silenciosas

Tarefas de movimento em robótica - e soluções adequadas

Na robótica, não pensamos em termos de componentes, mas em termos de movimentos. A visão geral a seguir mostra os tipos de movimento típicos - e quais componentes igubal são adequados para eles.

Tarefa de movimento	Componentes igubal adequados	Vantagem construtiva	Aplicações típicas
Movimentos de oscilação	Mancais esféricos, juntas duplas, terminais rotulares de plástico, terminais metálicos com mancal interno de plástico, juntas de acoplamento	Compensa os erros angulares e permite movimentos seguros sob carga	Robôs humanoides, chassis de rover, robôs ambulantes,
Forças de transmissão (Push/Pull)	Juntas de acoplamento, juntas axiais, terminais rotulares	Transmissão de energia confiável com mobilidade simultânea	Conexões de atuador, mecanismos de perna, movimentos lineares
Mancais de rotação	Mancais montados em flange, mancais pillow block, rótulas esféricas, mancais esféricos	Mancais compactos e livres lubrificação, mesmo em operação contínua	Buchas de eixo, rodas, conjuntos rotativos
Cinemática de várias articulações	Juntas de acoplamento, juntas duplas, terminais rotulares	Alta mobilidade com orientação precisa do movimento	Cinemática de paralelogramo, mecânica de garras, mecânica bioinspirada
Construção leve e movimento dinâmico	Mancal esférico pequeno e terminais rotulares	A estrutura leve reduz a potência de acionamento e aumenta a dinâmica	Mecânica de drones, robótica móvel, sistemas pick-and-place
Movimento sob sujeira e influências ambientais	Série igubal completa	Livre de lubrificação e insensível a poeira, umidade e corrosão	Rover, robôs de resgate, aplicações agrícolas e externas
Pontos de pivô compactos	Mancal esférico pequeno e terminais rotulares	Integração com economia de espaço e alta funcionalidade	Espaços de instalação apertados, mecânica em miniatura, montagens de sensores e câmeras

Mão de robô humanoide

Substituindo o metal: os terminais rotulares de plástico otimizam a cinemática do dedo na mão do robô antropomórfico

A mão AIDIN da AIDIN ROBOTICS demonstra como é crucial a interação entre design, tecnologia de sensores e mecânica. Enquanto os sensores e o software fazem o "pensamento", é a mecânica que realiza fisicamente cada movimento.

Como parte da colaboração, os terminais rotulares de metal originalmente usados na cinemática do dedo e do polegar foram substituídos por terminais rotulares igubal da série KBRM em 2022. O objetivo era reduzir o peso e, ao mesmo tempo, garantir um movimento consistente e confiável. A solução plástica tem sido bem-sucedida na produção em série desde então:

Operação livre de manutenção e sem lubrificação
Baixo peso para movimentos dinâmicos
Design resistente à corrosão
Operação silenciosa para uma cinemática suave

Fácil de ver no vídeo: a mão da AIDIN com terminais rotulares igubal KBRM na cinemática do dedo e do polegar

Outras aplicações de robótica

Robô de colheita Universidade de Ljubljana

Cinemática leve e robusta para robô de colheita autônomo

A Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade de Ljubljana desenvolveu um sistema de colheita autônomo com um robô delta que tem como objetivo aliviar a carga dos colhedores de aspargos humanos. Os terminais rotulares igubal combinados com garfos são usados na cinemática. Eles permitem um design leve para alta dinâmica, operam sem manutenção e garantem uma manobrabilidade confiável, mesmo sob a influência de poeira e umidade no campo.

Mancais tribológicos montados em flanges no cortador de grama autônomo

O AMP L-100 da FireFly Automatix é um cortador de grama de fairway totalmente elétrico que funciona de forma autônoma, silenciosa e precisa, sem supervisão. Entre outras coisas, o mancal de flange de dois furos EFOI igubal é usado para garantir que os cortadores de grama possam ser levantados e posicionados de forma confiável. Ele suporta a extremidade de um eixo no mecanismo de elevação e garante um rolamento livre de lubrificação e manutenção.

Mancais pillow block autoajustáveis para um robô esférico

O rover SCOUT da equipe ASTRA do Politecnico di Torino é um robô esférico que se movimenta de forma autônoma e, se necessário, estende um braço mecânico para tarefas precisas de preensão. Os mancais pillow block igubal são usados para o rolamento do pêndulo interno, o que permite que ele navegue em terrenos irregulares. Eles garantem uma orientação robusta e livre de manutenção e são insensíveis à poeira abrasiva.

Junta dupla precisa para controle autônomo de ervas daninhas

O robô agrícola da Small Robot Company Ltd. remove plantas indesejadas - totalmente sem produtos químicos. Os movimentos precisos do robô delta, que ajusta o chamado "zapper", são cruciais para sua eficácia. Na cinemática, são usadas as juntas duplas KDGM. Eles permitem um design leve e livre de manutenção e garantem movimentos suaves e duradouros, mesmo em ambientes empoeirados e sujos.

Mancais flangeados e pillow blocks para estruturas de juntas resistentes no manipulador

O LiCAS A1 é um manipulador ultraleve de braço duplo para aplicações de drones em inspeção e manutenção. Com um peso total de apenas 2,5 kg, ele possibilita um trabalho preciso em áreas de difícil acesso. Na articulação do ombro, os pillow blocks ESTM igubal e os mancais montados em flange EFSM garantem alta estabilidade apesar das forças axiais e radiais, bem como dos momentos de inclinação.

Juntas universais para robótica

Enquanto os mancais esféricos permitem principalmente movimentos pivotantes, as juntas universais são usadas para transmitir movimentos rotativos com deslocamento angular simultâneo entre dois eixos. Na robótica, eles são usados sempre que os movimentos de rotação não podem ser transmitidos em alinhamento. Duas abordagens de projeto diferentes foram desenvolvidas para essa finalidade.

Protótipos disponíveis

Ambas as versões estão disponíveis como protótipos impressos em 3D e podem ser solicitadas para testes e avaliações iniciais. Isso permite a verificação de possíveis aplicações e a concretização dos requisitos.

Versão 1

Design baseado em garfo
Peça transversal com geometria rotacionalmente simétrica
Tipo robusto
Adequado para forças maiores

Versão 2

Modelo cilíndrico
Peça transversal com geometria rotacionalmente simétrica
Baseado na norma DIN 808
Ideal para sistemas robóticos compactos

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Humanoid Report 2027

Os robôs humanoides não são mais apenas uma visão. Mas o que isso significa para seu setor, sua competitividade e, acima de tudo, para seu futuro? Em nosso white paper, o Humanoid Report 2027, você encontrará respostas atualizadas para desenvolvimentos que se tornarão realidade mais cedo do que muitos esperam.

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