精密减速器是连接动力源与执行机构的中间环节,核心作用是把伺服电机的高转速、小力矩转换为低转速、大力矩输出,其基本原理是电机动力输入到轴上的小齿轮,通过齿轮啮合输出到大齿轮,从而实现降速增扭。在下游,精密减速器主要承担多关节工业机器人、协作机器人以及人形机器人关节的核心传动角色:多关节机器人普遍为六轴结构,对应使用六个减速器;协作机器人通常使用6-7个减速器;人形机器人因自由度指数上升,至少需要15个减速器。可以把它类比为骑变速自行车爬坡——前面用小盘、后面用大盘,踏一圈后轮转不满一圈,车速慢但驱动力更大。

不同机器人关节如何搭配减速器

机器人本体厂商会根据大小、精度、速度等需要,组合搭配RV减速器、谐波减速器和行星减速器,其中应用最多的是RV减速器与谐波减速器,二者更多是互补关系。

机器人类型减速器用量搭配方式
多关节机器人(六轴)六个负载10kg以内全部选用谐波;10-20kg置换两个RV;超过20kg全部替换为RV
协作机器人6-7个负载普遍较低,全部选用谐波减速器
人形机器人至少15个预计使用914个谐波+24个RV

RV减速器的特点是传动效率和输出扭矩比较高,更适用于大负载,一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载位置;谐波减速器则体积小、重量轻、运动精度高,主要应用于机器人小臂、腕部或手部。人形机器人对精度和重量要求非常高,谐波减速器有望成为主流传动技术。

为什么谐波减速器更适配小型化关节

从产品特性看,谐波减速器通过柔轮的弹性变形传递运动,主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成,与RV及其他精密减速器相比,使用的材料、体积及重量大幅度下降,产品性能体现为体积小、传动比高、精密度高。这些特性使其更适合空间受限、对重量敏感的关节部位。随着机器人关节数量倍增,减速器需求量随之放大,具备快速扩产能力的厂商有望优先获得较大市场份额。

常见问题

精密减速器在机器人关节里起什么作用?

它连接伺服电机与执行机构,把电机的高转速、小力矩转换成机器人本体运动所需的低转速、大力矩。没有这一环节,电机输出无法直接满足关节的运动需求。其基本原理是轴上小齿轮啮合输出到大齿轮,实现降速增扭。

六轴机器人一般用几个减速器,怎么选型?

主流多关节机器人普遍有六个轴,因此使用六个减速器。负载在10kg以内的全部选用谐波减速器;负载超过10公斤而在20kg以内的,会置换两个RV减速器;负载超过20kg则全部替换为RV减速器。

人形机器人为什么需要更多减速器?

人形机器人的自由度指数上升,涵盖四肢、腰部以及颈部等部位,因此至少需要15个减速器。其中由于对精度和重量要求非常高,谐波减速器有望成为主流传动技术,预计使用914个谐波加24个RV。