CubeMars AKE50-8 KV110 : un actionneur QDD de 190 g pour articulations

CubeMars a ajouté un quatrième membre à sa famille AKE à entraînement quasi direct à la mi-octobre 2026, et le clip de lancement dure seize secondes : un module sur un fond noir, quatre blocs de texte, aucune voix off. Le AKE50-8 KV110 en est le sujet — un actionneur de 190 g mesurant Ø61.2 × 22.5 mm, donné pour 2.5 Nm nominaux et 7.5 Nm en pointe, dont l’étage planétaire 8:1 tient dans un carter à peine plus profond que la pile de tôles statoriques qu’il renferme.

Seize secondes constituent une base mince pour une analyse technique ; cet article s’appuie donc, en plus du film, sur une seconde source : le tableau de spécifications que CubeMars publie pour le modèle. Lorsque le clip et le tableau publié divergent, le tableau est tenu pour exact — et là où le clip reste muet, ce qui couvre la plupart des chiffres intéressants, seules les valeurs publiées figurent ici.

Ce que montre la vidéo

Le fond est noir, la lumière vient d’une source unique et dure, et le module tourne sur quatre positions. De face, un bloc de texte annonce un rapport de réduction de 8:1, un couple de pointe de 7.5 Nm, un couple nominal de 2.5 Nm et une vitesse à vide de 320 rpm — les quatre valeurs correspondent exactement au tableau publié. La vue de côté échange contre les dimensions : 61.2 mm sur le carter, 22.5 mm de face à face, 190 g sur la balance. Un passage macro autour de la septième seconde s’arrête sur le bobinage cuivre et la pile de tôles, et les dernières images s’éloignent avec le marquage AKE50-8 KV110 lisible sur la paroi du carter.

Ce que le clip ne contient pas, c’est de l’image d’application. Il n’y a ni jambe d’exosquelette, ni bras, ni capteur de force, ni essai thermique en charge. Toute affirmation d’application rattachée à ce modèle provient donc de la page produit du fabricant et non du film, et les deux ne se lisent pas comme le même type de preuve : la vidéo est une prise de forme et de marquage, la page produit apporte les données.

Vidéo d’origine

Source : CubeMars Official YouTube Channel
Vidéo : Meet the New CubeMars AKE50-8 KV110 | Compact QDD Actuator for Robotics

L’AKE50-8 KV110 en bref

Trois chiffres portent l’essentiel de la décision sur un actionneur d’articulation : sa profondeur, le couple qu’il tient en continu et le couple qui remonte par la sortie lorsqu’une force extérieure appuie dessus. Sur l’AKE50-8 KV110, ils valent 22.5 mm, 2.5 Nm et 0.09 Nm.

Châssis et encombrement

190 g en Ø61.2 × 22.5 mm, construits sur 24 encoches et 14 paires de pôles. La température ambiante de service va de -20 à 50 ℃, la classe d’isolation est F, la rigidité diélectrique de 500 V, et le bruit publié est de 65 dB à 65 cm. La cote axiale est celle qui décide si un module peut se loger dans un segment de membre plutôt que d’être vissé à l’extérieur. La charge dynamique de base est publiée à 1100 N et la charge statique à 840 N — la paire de valeurs que la conception confronte à la charge en porte-à-faux que le flasque de sortie doit supporter, car c’est généralement la capacité des roulements, et non le couple moteur, qui plafonne une articulation compacte.

Chaîne cinématique et jeu

Un étage planétaire 8:1 est logé dans le rotor, le jeu est limité à 9 arcmin et l’inertie rotorique est publiée à 153.81 g·cm². Un rapport bas est ce qui garde le réducteur assez petit pour un encombrement de 22.5 mm, et c’est aussi ce qui maintient la sortie étroitement liée au moteur — la condition mécanique du couple de rétro-entraînement donné plus bas.

Enveloppe électrique

24 V nominaux, 65 W de puissance continue maximale, 3 A de courant nominal et 9 A en pointe. La vitesse nominale est de 240 rpm à 2.5 Nm et la vitesse à vide de 320 rpm ; constante de couple 0.104 Nm/A, constante de vitesse 110 RPM/V, constante moteur 0.097 Nm/√W, résistance de phase 792 mΩ, inductance de phase 560 µH.

Trois points du graphique publié se situent au-dessus du couple nominal plutôt qu’en dessous : 2 Nm à 248 rpm et 2.97 A, 2.5 Nm à 233 rpm et 3.49 A, 3 Nm à 220 rpm et 4.08 A. Ce sont des lectures de graphique, pas des valeurs continues. La valeur de 2.5 Nm tient dans les limites thermiques, et rien dans le clip de lancement ne met cette limite à l’épreuve.

Ce que ces chiffres signifient dans une articulation

39.5 Nm/kg est une valeur de pointe

Le couple de pointe divisé par la masse du module donne 39.5 Nm/kg, le chiffre que CubeMars place dans un encadré qui lui est propre. Il est mesuré sur le module nu : sans équerres, sans gestion de câbles, sans structure externe. Employé ainsi, il constitue une comparaison honnête entre modules d’une même classe ; employé comme valeur nominale, il surestime d’un facteur trois, car le couple nominal de l’AKE50-8 KV110 est de 2.5 Nm.

0.09 Nm de rétro-entraînement, et ce que cela apporte

Le couple de rétro-entraînement est la résistance ressentie lorsqu’autre chose déplace la sortie. À 0.09 Nm, l’AKE50-8 KV110 est proche de la transparence : une charge externe peut pousser la sortie et le moteur la perçoit. C’est la propriété dont a besoin un actionneur d’exosquelette, parce que la boucle de commande doit percevoir le mouvement de la personne portée et s’y céder plutôt que de le combattre. Une articulation servocommandée à fort rapport est construite à l’inverse — l’étage de réduction tient la position contre le mouvement externe par construction, un avantage sur un axe de positionnement et un handicap dans une articulation qui doit rester compliante. Le rapport 8:1, le jeu de 9 arcmin et la valeur de 0.09 Nm sont trois énoncés sur un même compromis.

Où se place un actionneur QDD compact

Articulations d’exosquelette et d’appareils portés

Une articulation d’assistance au genou ou à la cheville rencontre un problème d’encombrement avant un problème de couple : le module repose contre un segment de membre, sous une orthèse ou sous un vêtement, et chaque millimètre de profondeur axiale éloigne le mécanisme du corps. 22.5 mm et 190 g sont les chiffres qui rendent cet encombrement possible, et 0.09 Nm de rétro-entraînement est ce qui empêche l’appareil de ressembler à un frein lorsque la personne portée bouge par ses propres moyens. Le couple de pointe de 7.5 Nm et la charge dynamique de 1100 N placent ce module dans la classe de l’assistance et du guidage ; l’AKE90-8, plus grand, à 170 Nm en pointe et 1400 g dans la même famille, est le modèle destiné aux articulations qui doivent porter un corps.

Bras robotisés légers et articulations humanoïdes

Sur un petit bras collaboratif, 9 arcmin de jeu et une vitesse nominale de 240 rpm conviennent aux axes de poignet et de coude, là où la charge utile se compte en kilogrammes à un chiffre et où l’axe doit être rétro-entraînable pour le guidage à la main. Le même raisonnement vaut pour les articulations du haut du corps d’un humanoïde, où le budget d’encombrement est fixé par la coque plutôt que par le moteur. Pour un axe d’épaule ou de hanche, le budget de couple change d’ordre de grandeur, et l’AKE50-8 KV110 se situe au mauvais bout de la famille pour ce travail.

Détails du produit

Toutes les valeurs sont celles publiées sur la page produit CubeMars de l’AKE50-8 KV110. La densité de couple est le couple de pointe divisé par la masse du module. Le couple nominal tient dans les limites thermiques ; le couple de pointe est une valeur de courte durée, non une limite mécanique.

Dans la série AKE

Trois modèles AKE sont documentés sur ToBMS, tous en 24 V et tous construits sur la même architecture planétaire à faible rapport. Ce qui les distingue est l’endroit où s’arrête le budget de couple.

Spécifications telles que publiées par CubeMars pour chaque modèle. Les AKE40-6 et AKE50-8 sont sortis ensemble et partagent une alimentation de 24 V ainsi qu’une architecture plate ; l’AKE50-8 KV110 est le seul des trois à présenter une profondeur axiale de 22.5 mm.

L’AKE40-6 est 50 g plus léger et 2 mm moins profond que l’AKE50-8 KV110, et abandonne 2 Nm de couple de pointe pour cela. L’AKE60-8 double le couple de pointe à 12.5 Nm et ajoute 70 g, mais passe à 25 mm de profondeur. Le 50-8 occupe donc la place qui est la sienne dans la famille : même classe de profondeur que le 40-6, deux tiers de la charge utile du 60-8.

À découvrir sur ToBMS

L’AKE50-8 KV110 est classé sous Actionneurs QDD avec le reste de la gamme CubeMars. Pour le raisonnement qui sous-tend le faible rapport, Actionneurs à entraînement quasi direct : ce qu'un rapport 8:1 apporte expose ce que la rétro-entraînabilité coûte en couple ; pour la même famille vue par le haut de la gamme, Actionneurs d'exosquelette : trois modules CubeMars QDD de 260 g à 1.4 kg couvre l’éventail des masses. Le film de lancement précédent est traité dans Moteurs à entraînement quasi direct AKE pour articulations de robot compactes. Les modèles peuvent être filtrés dans Sélection ou comparés directement dans Comparaison.

À propos de CubeMars

CubeMars conçoit et fabrique des moteurs sans balais et des modules de puissance pour la robotique, avec des gammes couvrant les moteurs couple sans cadre, les actionneurs robotiques intégrés, les moteurs de stabilisateur et les propulseurs sous-marins. La gamme AKE à entraînement quasi direct est la ligne plate destinée aux exosquelettes et aux articulations légères, et l’AKE50-8 KV110 en est le membre le plus récent à l’extrémité compacte.

Questions fréquentes

Quel est le couple de pointe de l’AKE50-8 KV110 ?

7.5 Nm en pointe contre 2.5 Nm nominaux, sous une alimentation de 24 V absorbant 9 A en pointe et 3 A nominaux. La valeur de pointe est une valeur de courte durée pour l’accélération et le rejet de perturbation, non une valeur continue.

Pourquoi l’AKE50-8 KV110 n’utilise-t-il qu’une réduction de 8:1 ?

Parce que le rapport fixe la part du monde extérieur que le moteur peut percevoir. Un étage planétaire 8:1 limite le jeu à 9 arcmin et le couple de rétro-entraînement à 0.09 Nm, de sorte qu’une charge externe peut déplacer la sortie et être mesurée au moteur — la base mécanique d’une commande compliante. Un rapport plus élevé apporterait du couple et ferait perdre cette transparence.

Quelle alimentation et quelle enveloppe thermique l’AKE50-8 KV110 demande-t-il ?

24 V nominaux avec 65 W de puissance continue maximale. La température ambiante nominale va de -20 à 50 ℃, l’isolation est de classe F, et le bruit est publié à 65 dB mesuré à 65 cm du carter. Le couple nominal ne tient que dans ces limites thermiques.

L’AKE50-8 KV110 est-il une articulation complète avec variateur et codeur ?

Dans le tableau comparatif du fabricant, les modèles AKE figurent sans carte de commande intégrée : le module est donc un ensemble moteur-réducteur qui attend une électronique de puissance externe. Cela fait partie de la manière dont les 22.5 mm de profondeur sont obtenus : le contrôleur reste en dehors de l’encombrement de l’articulation.

Conclusion

Un film de lancement de seize secondes ne peut pas démontrer une conception d’articulation, et celui-ci ne le tente pas : il montre un module de 190 g qui tourne sous une lumière de studio avec quatre chiffres à l’écran, et chaque chiffre à l’écran correspond au tableau publié. Ce que le tableau ajoute est la partie qui décide si l’AKE50-8 KV110 est utilisable dans une articulation donnée — 2.5 Nm nominaux et 7.5 Nm en pointe dans un encombrement de 22.5 mm, 9 arcmin de jeu et 0.09 Nm de rétro-entraînement qui garde la sortie lisible depuis l’extérieur. Pour une articulation d’assistance au genou ou à la cheville, un axe de poignet sur un petit bras collaboratif, ou une articulation du haut du corps d’un humanoïde où la coque fixe le budget d’encombrement, ce sont les quatre valeurs qu’il vaut la peine de vérifier en premier.