工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于汽車制造、電器設(shè)備生產(chǎn)、食品機(jī)械加工等產(chǎn)業(yè)制造上，隨著我國(guó)人工費(fèi)用的增長(zhǎng)，機(jī)器人替代人工的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，而機(jī)器人生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品一致性好、裝配精度高等優(yōu)點(diǎn)也越來(lái)越受到廠商的重視。

目前，全球機(jī)器人的成本主要構(gòu)成為：減速機(jī)35%左右，伺服機(jī)20%左右，控制系統(tǒng)15%左右，機(jī)器人本體的機(jī)械加工只點(diǎn)15%左右。全球高端機(jī)器人主要由ABB、Fanuc和Kuka等少數(shù)幾家國(guó)際機(jī)器人公司控制，而它們所使用的精密減速75%為日本公司制造。

機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用的精密減速機(jī)可分為三種：RV減速機(jī)、諧波減速機(jī)和行星減速機(jī)，三者在市場(chǎng)的上的份額占比約為：40%、40%、20%。

在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置，諧波減速器一般放置在小臂、腕部或手部。

RV減速器是旋轉(zhuǎn)矢量（RotaryVector）減速器的簡(jiǎn)稱，最早由日本發(fā)明，它是傳統(tǒng)擺線針輪和行星齒輪傳動(dòng)裝置的一個(gè)新的混合種，RV減速器的傳動(dòng)比較大（30-260）。

RV減速機(jī)的原理很早就已經(jīng)公開(kāi)，而且未有專利保護(hù)，這和我們大家一直聽(tīng)到的有所出入，但是整個(gè)行業(yè)RV減速機(jī)80%市場(chǎng)仍由日本占據(jù)，主要品牌是納博特斯克和住友。

RV減速器結(jié)構(gòu)

RV減速機(jī)的傳動(dòng)裝置是由第一級(jí)漸開(kāi)線圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和第二級(jí)擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成，為一封閉差動(dòng)輪系。

主動(dòng)的太陽(yáng)輪1與輸入軸相連，如果漸開(kāi)線中心輪1順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，它將帶動(dòng)三個(gè)呈120°布置的行星輪2在繞中心輪軸心公轉(zhuǎn)的同時(shí)還有逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)，三個(gè)曲柄軸3與行星輪2相固連而同速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩片相位差180°的擺線輪4鉸接在三個(gè)曲柄軸上，并與固定的針輪相嚙合，在其軸線繞針輪軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還將反方向自轉(zhuǎn)，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出機(jī)構(gòu)(即行星架)6由裝在其上的三對(duì)曲柄軸支撐軸承來(lái)推動(dòng)，把擺線輪上的自轉(zhuǎn)矢量以1:1的速比傳遞出來(lái)。（如下圖）

RV減速機(jī)工作原理

RV減速器制造核心難點(diǎn)在各項(xiàng)工藝的密切配合，包括：齒面熱處理、加工精度、零件對(duì)稱性、成組技術(shù)、裝配精度等，這些工藝總裝公差總分配帶來(lái)的結(jié)果是產(chǎn)品的磨損和壽命。

國(guó)內(nèi)RV減速機(jī)廠家主要有南通振康和恒豐泰，南通振康2017年的年產(chǎn)量達(dá)到200多臺(tái)，產(chǎn)品已被多家機(jī)器人廠商試用，包括國(guó)外的ABB、KUKA、發(fā)那科以及國(guó)內(nèi)的埃夫特、埃斯頓等企業(yè)等。

減速機(jī)實(shí)現(xiàn)減速是通過(guò)大小齒輪之間傳動(dòng)，其轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比的簡(jiǎn)單原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是要實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比，如果用我們平常看到的圓柱齒輪，那整個(gè)齒輪速器的體積將會(huì)非常大，如果要做到盡量小的體積，怎么辦呢？

諧波減速機(jī)就是把齒輪內(nèi)嵌進(jìn)去！

諧波減速機(jī)（harmonicgeardrive）主要由波發(fā)生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪四個(gè)基本構(gòu)件組成。

諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)

諧波傳動(dòng)減速器，是一種靠波發(fā)生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)。（如下圖）

諧波減速機(jī)工作原理

諧波減速機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在柔輪壽命和加工精度上。

1970年10月，長(zhǎng)谷川齒車株式會(huì)社與美國(guó)USM公司達(dá)成協(xié)議雙方各出資50%，在東京都大田區(qū)南六鄉(xiāng)3丁目24番13號(hào)成立了HarmonicDriveSystemsInc（哈默納科）。這家公司2002年和2004年分別在德國(guó)和美國(guó)上市發(fā)行股票，成立德國(guó)和美國(guó)子公司，分別負(fù)責(zé)歐美地區(qū)的產(chǎn)品銷售。哈默納科日本公司、德國(guó)公司、美國(guó)公司基本壟斷了全球諧波減速機(jī)市場(chǎng)。

我國(guó)從1961年開(kāi)始諧波傳動(dòng)方面的研制工作。到目前為止，我國(guó)有以北京中技克美諧波傳動(dòng)有限公司、北京諧波傳動(dòng)技術(shù)研究所為代表的幾十家單位從事這方面的研究和生產(chǎn)工作，并先后研制成了多種類型的諧波齒輪傳動(dòng)裝置。我國(guó)現(xiàn)階段的諧波傳動(dòng)裝置的制造能力 有限，國(guó)內(nèi)諧波傳動(dòng)產(chǎn)業(yè)存在的主要問(wèn)題是規(guī)模偏小，且產(chǎn)品種類少，研究開(kāi)發(fā)人員和投入不足等。

目前，國(guó)內(nèi)也存在少數(shù)企業(yè)可以跟哈默納科分庭抗禮。

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)在精密減速機(jī)方面受制于材料和精密度加工兩大領(lǐng)域。