精密减速器-人形机器人核心零部件--行业深度全解析


发布时间:

2025-01-14

精密减速器与伺服电机、控制器是工业机器人的三大核心零部件,制造成本占比高。 2023 年我国机器人三大核心零部件精密减速器、伺服电机、控制器的成本占比分别为 32%、22%和 12%,核心零部件制造成本占工业机器人总制造成本的近 70%。

一、定义与区别

精密减速器与伺服电机、控制器是工业机器人的三大核心零部件,制造成本占比高。 2023 年我国机器人三大核心零部件精密减速器、伺服电机、控制器的成本占比分别为 32%、22%和 12%,核心零部件制造成本占工业机器人总制造成本的近 70%。

根据原理不同,精密减速器主要分为精密行星减速器、RV 减速器和谐波减速器,且因为三类减速器组成结构、特点不同,在机器人应用的细分领域也有一定差异:

1)行星减速器核心传动部件是行星齿轮组,依托纯齿轮机构运行,通过齿轮间的力矩传递来实现减速效果,因其高效率与承载能力,常被用于并联机械手的驱动系统中。

2)RV 减速器采用两级传动结构,具有传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高、更高的刚性和扭矩承载能力等特点,适合机器人大臂、机座等重载荷部位的应用。RV 减速器技术门槛较高,关键在于精度控制、长期稳定性、使用寿命和噪音抑制等方面。

3)谐波减速器则是采用柔轮的弹性变形传动机制,具有质量轻、体积小、传动比大、运动精度高的特点,在同等输出力矩时,体积可以缩小到其他减速器的 1/3,重量缩减 1/2,适用于机器人小臂、腕部或手指末端轴等负载较小的部位。谐波减速器的技术壁垒高,要实现对谐波减速器的自主研发和国产,就要突破齿形设计、材料、加工技术、测试评价等方面的关键技术瓶颈。

综合来看,针对减速器主要指标:传动效率方面:精密行星减速器最优,RV减速器次之,谐波减速器位居第三位;传动精度方面:精密行星减速器依旧最优,RV 减速器与谐波减速器不相上下;传动比方面:RV 减速器与谐波减速器略优于精密行星减速器