減速器是機(jī)器人關(guān)節(jié)的核心部件，用于降低電機(jī)轉(zhuǎn)速、增大輸出扭矩，并提升運(yùn)動(dòng)控制精度，尤其在需要高精度、高負(fù)載的場景中不可或缺。按照傳動(dòng)精度看，三種精密減速器由高到低的排序?yàn)榫苄行菧p速器>諧波減速器>RV減速器。

　　在各類機(jī)器人中，精密減速器是重要的零部件之一，主要起到以下作用：

　　(1)提高精度：將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所需的速度和力矩，同時(shí)大幅減少運(yùn)動(dòng)中的誤差，提高機(jī)器人的操作精度;

　　(2)增大扭矩：通過減速器，將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)增大輸出扭矩，使機(jī)器人可執(zhí)行更重的負(fù)載任務(wù);

　　(3)提高響應(yīng)速度：精密減速器可快速響應(yīng)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)和停止，提高機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性能和靈活性;

　　(4)提高穩(wěn)定性：精密減速器減少運(yùn)動(dòng)過程中的震動(dòng)和沖擊，提高機(jī)器人的運(yùn)行穩(wěn)定性;

　　(5)減少體積和重量：精密減速器設(shè)計(jì)緊湊，在提供足夠扭矩的同時(shí)，保持相對較小的體積和重量，有助于減輕機(jī)器人整體重量。

　　減速器的分類及原理

　　1. 諧波減速器

　　結(jié)構(gòu)：由波發(fā)生器(橢圓凸輪)、柔輪(薄壁彈性齒輪)和剛輪(剛性內(nèi)齒輪)組成。

　　原理：波發(fā)生器使柔輪發(fā)生彈性變形，與剛輪嚙合。隨著波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)，柔輪齒與剛輪齒的嚙合位置變化，實(shí)現(xiàn)減速(傳動(dòng)比通常為 30:1至320:1)。

　　特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高精度(回差≤1 arcmin)、零背隙。

　　缺點(diǎn)：柔輪易疲勞、扭轉(zhuǎn)剛度較低，長期重載可能影響壽命。

　　應(yīng)用：協(xié)作機(jī)器人(如UR機(jī)器人)、工業(yè)機(jī)器人手腕關(guān)節(jié)、醫(yī)療機(jī)器人等輕量化場景。

　　代表廠商：哈默納科、綠的諧波、來福、新寶、同川、大族

　　2. RV減速器

　　結(jié)構(gòu)：兩級減速，第一級為行星齒輪，第二級為擺線針輪。

　　原理：行星齒輪初步減速后，通過曲軸驅(qū)動(dòng)擺線輪與針齒嚙合，實(shí)現(xiàn)高減速比(通常 50:1至200:1)。

　　特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：高剛性、大承載能力、高精度(回差≤1 arcmin)、壽命長。

　　缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、制造難度大。

　　應(yīng)用：工業(yè)機(jī)器人基座、大臂關(guān)節(jié)(如發(fā)那科、ABB重載機(jī)器人)。

　　代表廠商：納博特斯克、環(huán)動(dòng)科技、住友、珠海飛馬、中大力德

　　3. 行星減速器

　　結(jié)構(gòu)：太陽輪、行星輪、齒圈及行星架。

　　原理：電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽輪，行星輪圍繞太陽輪公轉(zhuǎn)并與齒圈嚙合，動(dòng)力由行星架輸出(傳動(dòng)比 3:1至100:1。

　　特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：高傳動(dòng)效率(>95%)、負(fù)載分布均勻、結(jié)構(gòu)緊湊。

　　缺點(diǎn)：高減速比時(shí)體積增大、精度略低(回差約5-10 arcmin)。

　　應(yīng)用：AGV驅(qū)動(dòng)輪、服務(wù)機(jī)器人關(guān)節(jié)、中低負(fù)載工業(yè)場景。

　　代表廠商：新寶、科峰智能、紐氏達(dá)特、精銳科技、中大力德

　　4. 擺線針輪減速器

　　結(jié)構(gòu)：輸入軸偏心套驅(qū)動(dòng)擺線輪，與針齒殼上的針齒嚙合。

　　原理：偏心運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為擺線輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高減速比(50:1至200:1)。

　　特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：高剛性、抗沖擊性強(qiáng)、壽命長。

　　缺點(diǎn)：制造精度要求高、成本較高。

　　應(yīng)用：部分替代RV減速器，適用于重載工業(yè)機(jī)器人。

　　選型建議

　　高精度、輕量化：諧波減速器(如協(xié)作機(jī)器人)。

　　重負(fù)載、高剛性：RV減速器(如工業(yè)機(jī)器人基座)。

　　性價(jià)比、中等負(fù)載：行星減速器(如AGV驅(qū)動(dòng))。

　　抗沖擊、長壽命：擺線針輪減速器。

　　未來趨勢

　　集成化：與電機(jī)一體化設(shè)計(jì)(如機(jī)電模組)。

　　新材料：碳纖維柔輪延長諧波減速器壽命。

　　高精度加工：提升RV減速器國產(chǎn)化率(如南通振康)。