一. 精密减速器分类
减速器是连接电机和执行机构的减速传动装置,承担扭矩放大、转速调节、精度控制三大职能。
其性能直接影响机器人的灵活性、负载能力和动作精度,主要分为行星减速器、RV减速器、谐波减速器三大类,分别适配不同需求。
二. 三大减速器梳理
2.1 行星减速器
(1)基本介绍:应用最广泛的通用型减速器。
(2)结构:由太阳轮、行星轮、行星架、内齿圈组成。
(3)工作原理:电机驱动太阳轮,太阳轮驱动行星轮自转和公转,通过齿轮啮合降低转速,行星架将减速后的动力传递给负载。
(4)优点:结构简单、成本低、承载能力强、抗冲击性好。
(5)缺点:减速比有限、精度一般。
(6)人形机器人应用:下肢等非高精度部位(如髋关节、膝关节)。
(7)海外头部:市场格局相对分散,前三大厂商为日本新宝、德国纽卡特、德国威腾斯坦。
(8)国内头部:科峰智能、纽氏达特、中大力德、兆威机电。
2.2 RV减速器
(1)基本介绍:工业机器人重载关节核心部件,逐渐向人形机器人渗透。
(2)结构:分为两级传动装置,第一级行星齿轮减速,第二级摆线针轮减速。
(3)工作原理:太阳轮与行星轮实现初步减速,摆线轮与针齿壳啮合实现二次减速。
(4)优点:传动比大、刚性强、精度高。
(5)缺点:体积及重量大、成本高。
(6)人形机器人应用:腰部、大臂、肩部等重负载关节。
(7)海外头部:日本纳博特斯克一家独大,全球市场份额超60%。
(8)国内头部:双环传动、秦川机床。
2.3 谐波减速器
(1)基本介绍:轻负载、高精度减速器代表。
(2)结构:由波发生器、柔轮、刚轮组成。
(3)工作原理:波发生器产生谐波运动,通过柔轮弹性变形传递运动。
(4)优点:体积小、精度高、传动比大。
(5)缺点:抗冲击性弱、寿命较短。
(6)人形机器人应用:肘、腕、灵巧手等轻负载关节。
(7)海外头部:日本哈默纳科一家独大,全球市场份额超70%。
(8)国内头部:绿的谐波、昊志机电。