隨著我國(guó)人力成本的快速上漲，機(jī)器人特別是工業(yè)機(jī)器人等在各種場(chǎng)合代替人類勞動(dòng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來革命性的春天。

減速器作為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的核心部件，對(duì)機(jī)器人所需輸出的角速度相對(duì)較低，而動(dòng)力源電機(jī)有轉(zhuǎn)速較高的綜合特點(diǎn)，減速器的精度和性能決定了機(jī)器人整機(jī)的精度和綜合性能。因此減速器是機(jī)器人不可缺少的部件。

目前應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速機(jī)主要有兩種：RV減速器和諧波減速器。其中，諧波減速器技術(shù)要求高，非常適用于中小型機(jī)器人關(guān)節(jié)部位。隨著機(jī)器人輕量化、微小化發(fā)展，特別是隨著家用智能機(jī)器人的逐漸普及，諧波減速器的市場(chǎng)需求將會(huì)越來越大。諧波減速器主要由波發(fā)生器，剛輪，柔輪三個(gè)部分組成。

理論上當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)圓時(shí)，迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形而呈橢圓狀，使其長(zhǎng)軸處柔輪齒輪插入剛輪的輪齒槽內(nèi)，成為完全嚙臺(tái)狀態(tài)；而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸，處于脫開狀態(tài)。由嚙合到脫開的過程之間則處于嚙出或嚙入狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，迫使柔輪不斷產(chǎn)生變形，使兩輪輪齒在進(jìn)行嚙入、嚙合、嚙出、脫開的的過程中不斷改變各自的工作狀態(tài)，產(chǎn)生了錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，也就是說當(dāng)波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)1周，柔輪與剛輪會(huì)相互錯(cuò)開若干齒，即相對(duì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，從而實(shí)現(xiàn)了波發(fā)生器與減速器輸出端的大減速比。

諧波傳動(dòng)的特性：

1)精度高,多齒在兩個(gè)180度對(duì)稱位置同時(shí)嚙合，因此齒輪齒距誤差和累積齒距誤差對(duì)旋轉(zhuǎn)精度的影響較為平均，可得到極高的位置精度和旋轉(zhuǎn)精度；

2)傳動(dòng)比大；

3）承載能力高；

4）體積小，重量輕；

5）傳動(dòng)效率高，壽命長(zhǎng)；

6）傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小，噪音小。

據(jù)山卓技術(shù)人員說：諧波減速器理論上通過錯(cuò)齒實(shí)現(xiàn)大減速比傳動(dòng)，但由于實(shí)際工況下，減速器負(fù)載較大，使得減速器柔輪軸向彎曲變形和徑向扭轉(zhuǎn)變形大大增加，使得柔輪呈鳥巢狀，這直接影響減速器的振動(dòng)輸出，并產(chǎn)生振動(dòng)和抖動(dòng)等問題。山卓諧波通過合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配柔輪局部剛度系數(shù)，使柔輪在負(fù)載下變形與理論形狀無限接近，大大降低柔輪負(fù)載下軸向彎曲和徑向扭轉(zhuǎn)變形，大大提高減速器的綜合性能。

有限元模態(tài)分析柔輪的受力狀態(tài)

由于諧波齒輪傳動(dòng)在實(shí)際使用中的突出優(yōu)點(diǎn)，近幾十年來，這種傳動(dòng)已由在機(jī)器人中的應(yīng)用，迅速推廣到航天飛行器和飛機(jī)、能源、雷達(dá)、通訊、機(jī)床、儀表、造船、汽車、常規(guī)武器、紡織、冶金、起重運(yùn)輸機(jī)、醫(yī)療器械以及其他一些相關(guān)行業(yè)。

值得一提的是，在機(jī)器人行業(yè)，多年來全球工業(yè)機(jī)器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，隨著國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)減速器逐漸被國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)大量選用，目前中國(guó)市場(chǎng)的減速器市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)越來越大，并且開始實(shí)現(xiàn)大量出口。

這是為什么呢？為什么近幾年國(guó)產(chǎn)機(jī)器人用諧波減速器能獲得大量的市場(chǎng)和認(rèn)識(shí)，是技術(shù)的突破，還是成本相對(duì)進(jìn)口機(jī)器人低而讓企業(yè)更容易接受？或者是兩者兼而有之？讓我們來聽聽工程師們是怎么說的。

成本：大大降低，但并非本質(zhì)原因。

據(jù)國(guó)內(nèi)某工業(yè)機(jī)器人工程師講的一個(gè)例子：國(guó)外某品牌一款減速器，賣給國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)的價(jià)格是主流機(jī)器人廠商包括：ABB,FANUC,KUKA等價(jià)格的三倍，且供貨周期較長(zhǎng)，難以滿足市場(chǎng)需求。一臺(tái)6軸機(jī)器人需要6臺(tái)減速器，減速器的成本占總成本的三分之一以上，可想而知減速器成本的重要性。且國(guó)內(nèi)諧波減速器價(jià)格優(yōu)，交貨周期短，物流成本低，技術(shù)支持快，給客戶帶來了更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和更好的服務(wù)體驗(yàn)。

業(yè)內(nèi)不具名人士透露，ABB、發(fā)那科、安川、庫(kù)卡等國(guó)際主流機(jī)器人整機(jī)廠商均由日本某公司提供諧波減速器，并且與該公司有著非?？量痰暮献鳁l件，即在使用這家公司產(chǎn)品時(shí)不能再使用別家的產(chǎn)品，否則將解除合作關(guān)系。

技術(shù)：自主研發(fā)的產(chǎn)品可替代進(jìn)口，以客戶需求為導(dǎo)向，更易被客戶認(rèn)可。

在國(guó)外的技術(shù)相對(duì)封鎖、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和資本的刺激以及國(guó)家的扶持力度加大等綜合作用下，國(guó)產(chǎn)精密減速器行業(yè)的技術(shù)取得了較大的突破，部分產(chǎn)品不僅在性能指標(biāo)上追趕到日本頂級(jí)產(chǎn)品，而且在可靠性上也與國(guó)外相當(dāng)。

山卓諧波技術(shù)負(fù)責(zé)人透露：目前山卓諧波經(jīng)過7年的研發(fā)，無數(shù)次的產(chǎn)品迭代，通過專業(yè)設(shè)備檢測(cè)，在諧波減速器材料、設(shè)計(jì)、制造、裝配和測(cè)試等方面進(jìn)行了系統(tǒng)地研發(fā)并取得了較為完整的成果和自主產(chǎn)權(quán)體系。特別是在減速器性能指標(biāo)和壽命可靠性方面有了獨(dú)特的研究成果，產(chǎn)品綜合性能和各項(xiàng)指標(biāo)都趨近于國(guó)外品牌，其產(chǎn)品精度壽命達(dá)20000小時(shí)，傳動(dòng)效率高達(dá)80%,極限負(fù)載高于國(guó)標(biāo)二倍。

對(duì)于國(guó)標(biāo)上沒有參考標(biāo)準(zhǔn)的諧波減速器振動(dòng)數(shù)值，山卓諧波也非常重視，通過自主研發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)諧波振動(dòng)頻率相關(guān)參數(shù)，取得了較好的成果.下圖為山卓公司某型號(hào)產(chǎn)品測(cè)試振動(dòng)加速度在（-2，2）之間，振動(dòng)非常小，非常平穩(wěn)的情況，其運(yùn)行平順性高于某知名進(jìn)口品牌。

據(jù)悉，山卓諧波今年上半年，就已經(jīng)接連獲多份訂單，截至10月31日，山卓諧波已經(jīng)簽訂20000多臺(tái)的諧波減速器訂單”。