國產機器人的核心零部件向來被人詬病，尤其是減速機成為制約國產機器人的掣肘。究竟什麼是減速機，它怎樣影響著國產機器人的發展，本篇文章將對減速機的相關問題進行一一介紹。

什麼是減速機？

減速機

工業機器人通常執行重複的動作，以完成相同的工序；為保證工業機器人在生產中能夠可靠地完成工序任務，並確保工藝質量，對工業機器人的定位精度和重複定位精度要求很高。因此，提高和確保工業機器人的精度就需要採用RV減速器或諧波減速器。

“機器人關節”，主要是指工業機器人最重要的基礎部件，也是運動的核心部件：精密減速機。這是一種精密的動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的迴轉數減速到所要的迴轉數，並得到較大轉矩的裝置，從而降低轉速，增加轉矩。

機器人由三大系統組成，分別為控制系統、伺服系統、傳動系統，其中傳動系統中的RV減速機是機器人的關節，如同汽車的變速箱，控制著機器人力量輸出和操作精度，佔一臺機器人成本的33%。機器人關節減速器要求具有傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易於控制等特點。一般情況下，一臺通用機器人需要的減速器個數為4-8套。

減速機分類：

精密減速器的存在使伺服電機在一個合適的速度下運轉，並精確地將轉速降到工業機器人各部位需要的速度，提高機械體剛性的同時輸出更大的力矩。大量應用在關節型機器人上的減速器主要有兩類：RV減速器和諧波減速器。

相比於諧波減速器，RV減速器具有更高的剛度和迴轉精度。因此在關節型機器人中，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角座標機器人上。

減速機

知名減速機廠商：

目前全球能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產企業不算多，全球絕大多數市場份額都被日本企業佔據，在工業用機器人關節上的精密減速器上，納Nabtesco(納博特斯克)產品的全球市場佔有率達60%，特別在中/重負荷機器人上，其RV減速器市場佔有率高達90%。Harmonica（哈默納科）的諧波減速器約佔15%，還有住友重工(SUMITOMO)。

1. Nabtesco納博特斯克

Nabtesco(納博特斯克)是2003年9月成立的，看似一個00後公司。實際上它是由帝人精機(Teijin Seiki，1944年成立)和納博克(Nabco，1956年生產了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合併組成。作為運動控制系統和零部件的生產商，這兩家公司都在其特定的業務領域，掌握了高端核心技術，控制了很高的市場份額，所以Nabtesco一成立，就位居同行業在日本乃至全世界的首位，世界上大多數機器人制造商均從Nabtesco的專利RV減速機獲益並帶來成功。

作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商，Nabtesco生產高性能減速機、中空軸減速機，以及單軸伺服執行器和控制器。其生產的精密設備具有高扭矩、高剛性和高耐過載衝擊荷載能力的同時，兼有高精密和非常低的回程間隙，被廣泛應用於衛星、雷達天線、工業機器人、半導體和焊接技術等工業自動化領域。

2. Harmonica哈默納科

日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡稱HDSI)是整體運動控制的領軍企業，其生產的Harmonic Drive組合型諧波減速機，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉矩容量等特點，被廣泛應用於工業機器人、仿人機器人、半導體液晶生產裝置、光伏設備、光學儀器、精密機床等各種尖端領域。阿波羅月球車的電驅動車輪裡的波動齒輪就是用哈默納科的產品。

為了涵蓋諧波減速機所不能做到的低減速比領域，HDSI產品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機Harmonic Planetary。獨特的內齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與其齧合的更緊、消除背隙，已達到精密級的傳動誤差。

3. SUMITOMO住友

日本住友SUMITOMO是擁有400多年曆史的世界500強之一的住友集團旗下的建設機械廠家，在世界範圍享有盛譽。住友產品在1967年憑藉自身技術。開發研製了第一臺液壓挖掘機之後，目前世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機的身影。住友重機械工業株式會社 Sumitomo Drive Technologies住友重機械在日本便開始了電動機和減速機的自行製造生產。

住友減速機包含各種型號減速機，如住友大型斜齒輪減速箱，住友行星齒輪減速機，住友斜齒輪減速機，住友蝸輪蝸桿減速機等。減速比大，效率高：一級傳動減速 比為9~87，雙級傳動減速比為121～5133，多級混合可達數萬，且針齒齧合系套式滾動摩擦，齧合表面無相對滑動，故一級減速效率達94%。

RV減速機國產化向好

國內RV 減速器產品逐漸突破，我們看好RV 減速機國產化：2017年，在RV 減速機供不應求的情況下，國內RV 廠商產品逐漸批量化供應機器人主機企業。根據新聞報道，南通振康2017 年出貨量達到1．5 萬臺。另外雙環傳動、秦川機床、中大力德均已經實現批量供貨。從我們跟下游集成商和主機廠溝通情況來看，國內廠商部分型號產品性能指標基本上已接近國外產品，達到國產替代的基本條件，工業機器人國產供應鏈已經基本形成。我們看好RV 減速機國產化突破，經濟性工業機器人快速放量。

國產諧波減速機發展現狀：

近年來，國產諧波減速機紛紛湧現出新的品牌。然而，事實卻是國產減速機除極個別企業稍有盈利之外，絕大部分企業基本處於虧損狀態，且尷尬的出貨量始終難以突破。

國產諧波減速機生產商（部分）

國產諧波減速機生產商（部分）

浙江來福諧波總經理張傑表示，國產諧波減速機面臨著內外雙重競爭的壓力，市場上多對國產產品存在一定的不信任。不過隨著國產工業機器人的大規模應用，國產機器人如小型六軸機器人、SCARA以及並聯機器人的快速發展，諧波減速機也迎來新的機遇。

未來，國產諧波減速機批量化生產後，性價比必定會大幅提升，且國產諧波減速機擁有最佳的本土化優勢，無論是交貨週期或者服務速度均有優勢。

國產諧波減速機存在的問題

據瞭解，國產諧波減速機由於對生產工藝、檢測工藝、材料選型與配置等方面未能像日本產品一樣，歷經數十年的研究與測試，因而在滿負荷生產時容易產生噪音、漏油、溫升過快以及磨損壽命等不達標。

目前，解決這些問題主要在於企業投入更大的研發和生產成本，好在國產企業基本意識到問題的存在，並針對性的解決。如噪音多是齒形問題，漏油則是密封圈問題，而溫升是摩擦問題，選配解決。至於壽命，短時間內沒有捷徑可走，唯有通過千萬次的實驗和改善。

減速機自主化是重中之重

RV 減速機受制於進口，國產化意義重大：目前工業機器人核心零部件RV 減速機仍被國外企業壟斷，由於減速機在整個工業機器人成本佔比較高，預計在30％－40％，導致機器人整機和部件價格居高不下，並且受到RV 減速機產能限制，2017 年出現供不應求，嚴重製約了國內工業機器人的發展。隨著國內企業在RV 減速機領域不斷突破，工業機器人本體成本有望快速下降，進而進一步擴大工業機器人的應用，國產化意義重大。

根據國家統計局統計數據，2017年工業機器人產量達到13．11 萬臺，同比增長68．10％，市場迎來快速增長期。在國產機器人崛起道路上，減速機的產業化、自動化是非常重要的內容。國內企業苦練內功，專心技術研發與創新，是未來發展戰略中的大課題。