国产机器人的核心零部件向来被人诟病，尤其是减速机成为制约国产机器人的掣肘。究竟什么是减速机，它怎样影响着国产机器人的发展，本篇文章将对减速机的相关问题进行一一介绍。

什么是减速机？

减速机

工业机器人通常执行重复的动作，以完成相同的工序；为保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工序任务，并确保工艺质量，对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因此，提高和确保工业机器人的精度就需要采用RV减速器或谐波减速器。

“机器人关节”，主要是指工业机器人最重要的基础部件，也是运动的核心部件：精密减速机。这是一种精密的动力传达机构，其利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的装置，从而降低转速，增加转矩。

机器人由三大系统组成，分别为控制系统、伺服系统、传动系统，其中传动系统中的RV减速机是机器人的关节，如同汽车的变速箱，控制着机器人力量输出和操作精度，占一台机器人成本的33%。机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。一般情况下，一台通用机器人需要的减速器个数为4-8套。

减速机分类：

精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度，提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。

相比于谐波减速器，RV减速器具有更高的刚度和回转精度。因此在关节型机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置；而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部；行星减速器一般用在直角坐标机器人上。

减速机

知名减速机厂商：

目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不算多，全球绝大多数市场份额都被日本企业占据，在工业用机器人关节上的精密减速器上，纳Nabtesco(纳博特斯克)产品的全球市场占有率达60%，特别在中/重负荷机器人上，其RV减速器市场占有率高达90%。Harmonica（哈默纳科）的谐波减速器约占15%，还有住友重工(SUMITOMO)。

1. Nabtesco纳博特斯克

Nabtesco(纳博特斯克)是2003年9月成立的，看似一个00后公司。实际上它是由帝人精机(Teijin Seiki，1944年成立)和纳博克(Nabco，1956年生产了日本第一个自动门)这两家日本公司强强合并组成。作为运动控制系统和零部件的生产商，这两家公司都在其特定的业务领域，掌握了高端核心技术，控制了很高的市场份额，所以Nabtesco一成立，就位居同行业在日本乃至全世界的首位，世界上大多数机器人制造商均从Nabtesco的专利RV减速机获益并带来成功。

作为世界上最大的精密摆线针轮减速机制造商，Nabtesco生产高性能减速机、中空轴减速机，以及单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击荷载能力的同时，兼有高精密和非常低的回程间隙，被广泛应用于卫星、雷达天线、工业机器人、半导体和焊接技术等工业自动化领域。

2. Harmonica哈默纳科

日本Harmonic Drive Systems Inc.(简称HDSI)是整体运动控制的领军企业，其生产的Harmonic Drive组合型谐波减速机，具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点，被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床等各种尖端领域。阿波罗月球车的电驱动车轮里的波动齿轮就是用哈默纳科的产品。

为了涵盖谐波减速机所不能做到的低减速比领域，HDSI产品还涉及到精密行星齿轮箱型谐波减速机Harmonic Planetary。独特的内齿圈形变工艺，可以使得行星齿轮与其啮合的更紧、消除背隙，已达到精密级的传动误差。

3. SUMITOMO住友

日本住友SUMITOMO是拥有400多年历史的世界500强之一的住友集团旗下的建设机械厂家，在世界范围享有盛誉。住友产品在1967年凭借自身技术。开发研制了第一台液压挖掘机之后，目前世界各地到处活跃着住友液压挖掘机的身影。住友重机械工业株式会社 Sumitomo Drive Technologies住友重机械在日本便开始了电动机和减速机的自行制造生产。

住友减速机包含各种型号减速机，如住友大型斜齿轮减速箱，住友行星齿轮减速机，住友斜齿轮减速机，住友蜗轮蜗杆减速机等。减速比大，效率高：一级传动减速 比为9~87，双级传动减速比为121～5133，多级混合可达数万，且针齿啮合系套式滚动摩擦，啮合表面无相对滑动，故一级减速效率达94%。

RV减速机国产化向好

国内RV 减速器产品逐渐突破，我们看好RV 减速机国产化：2017年，在RV 减速机供不应求的情况下，国内RV 厂商产品逐渐批量化供应机器人主机企业。根据新闻报道，南通振康2017 年出货量达到1．5 万台。另外双环传动、秦川机床、中大力德均已经实现批量供货。从我们跟下游集成商和主机厂沟通情况来看，国内厂商部分型号产品性能指标基本上已接近国外产品，达到国产替代的基本条件，工业机器人国产供应链已经基本形成。我们看好RV 减速机国产化突破，经济性工业机器人快速放量。

国产谐波减速机发展现状：

近年来，国产谐波减速机纷纷涌现出新的品牌。然而，事实却是国产减速机除极个别企业稍有盈利之外，绝大部分企业基本处于亏损状态，且尴尬的出货量始终难以突破。

国产谐波减速机生产商（部分）

国产谐波减速机生产商（部分）

浙江来福谐波总经理张杰表示，国产谐波减速机面临着内外双重竞争的压力，市场上多对国产产品存在一定的不信任。不过随着国产工业机器人的大规模应用，国产机器人如小型六轴机器人、SCARA以及并联机器人的快速发展，谐波减速机也迎来新的机遇。

未来，国产谐波减速机批量化生产后，性价比必定会大幅提升，且国产谐波减速机拥有最佳的本土化优势，无论是交货周期或者服务速度均有优势。

国产谐波减速机存在的问题

据了解，国产谐波减速机由于对生产工艺、检测工艺、材料选型与配置等方面未能像日本产品一样，历经数十年的研究与测试，因而在满负荷生产时容易产生噪音、漏油、温升过快以及磨损寿命等不达标。

目前，解决这些问题主要在于企业投入更大的研发和生产成本，好在国产企业基本意识到问题的存在，并针对性的解决。如噪音多是齿形问题，漏油则是密封圈问题，而温升是摩擦问题，选配解决。至于寿命，短时间内没有捷径可走，唯有通过千万次的实验和改善。

减速机自主化是重中之重

RV 减速机受制于进口，国产化意义重大：目前工业机器人核心零部件RV 减速机仍被国外企业垄断，由于减速机在整个工业机器人成本占比较高，预计在30％－40％，导致机器人整机和部件价格居高不下，并且受到RV 减速机产能限制，2017 年出现供不应求，严重制约了国内工业机器人的发展。随着国内企业在RV 减速机领域不断突破，工业机器人本体成本有望快速下降，进而进一步扩大工业机器人的应用，国产化意义重大。

根据国家统计局统计数据，2017年工业机器人产量达到13．11 万台，同比增长68．10％，市场迎来快速增长期。在国产机器人崛起道路上，减速机的产业化、自动化是非常重要的内容。国内企业苦练内功，专心技术研发与创新，是未来发展战略中的大课题。