工業(yè)機器人成本結(jié)構(gòu)大致

當(dāng)我們在無限憧憬機器人時代的時候，你可曾知道，機器人關(guān)鍵的機械結(jié)構(gòu)之一RV減速機，到今天，中國仍然不具備設(shè)計和制造能力?！笆濉睍r期，國家“863”計劃將其列入重點攻克的技術(shù)瓶頸。國內(nèi)大學(xué)和科研機構(gòu)幾年攻關(guān)也只有，沒有實物。

機器人所有核心零部件中，減速機為關(guān)鍵。

工業(yè)機器人成本結(jié)構(gòu)大致如下：本體22%、伺服系統(tǒng)25%、減速器38%、控制系統(tǒng)10%以及其他5%。簡單拆分國內(nèi)6軸工業(yè)機器人成本(總成本25萬元)，可以看出減速器和伺服電機兩項成本接近13萬元，主要以進(jìn)口為主。

減速器的兩巨頭是Nabtesco和HamonicaDrive

減速器的兩巨頭是Nabtesco和Hamonica Drive，他們幾乎壟斷了全球的機器人用減速器。這兩種減速器都是微米級的加工精度，光這一條在量產(chǎn)階段可靠性高就很難了，更別說幾千轉(zhuǎn)的高速運轉(zhuǎn)，而且還要高壽命。

諧波減速器由“柔輪、波發(fā)生器、剛輪、軸承”這四個基本部件構(gòu)成。

柔輪的外徑略小于剛輪的內(nèi)徑，通常柔輪比剛輪少2個齒。波發(fā)生器的橢圓型形狀決定了柔輪和剛輪的齒接觸點分布在介于橢圓中心的兩個對立面。波發(fā)生器轉(zhuǎn)動的過程中，柔輪和剛輪齒接觸部分開始嚙合。波發(fā)生器每正時針旋轉(zhuǎn)180°，柔輪就相當(dāng)于剛輪逆時針旋轉(zhuǎn)1個齒數(shù)差。RV減速機的傳動裝置是由漸開線圓柱齒輪行星減速機構(gòu)和級擺線針輪行星減速機構(gòu)兩部分組成，為一封閉差動輪系如為其結(jié)構(gòu)示意圖。在180°對稱的兩處，全部齒數(shù)的30%以上同時嚙合，這也造就了其高轉(zhuǎn)矩傳送。

相比諧波減速器，RV傳動是新興起的一種傳動，它是在傳統(tǒng)針擺行星傳動的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，不僅克服了一般針擺傳動的缺點，還具有體積小、重量輕、傳動比范圍大、壽命長、精度保持穩(wěn)定、、傳動平穩(wěn)等一系列優(yōu)點。

RV減速器的殼體和擺線針輪

RV減速器是由擺線針輪和行星支架組成，以其體積小、抗沖擊力強、扭矩大、定位精度高、振動小、減速比大等諸多優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器人、機床、檢測設(shè)備、系統(tǒng)等領(lǐng)域。

RV減速器的殼體和擺線針輪是通過實體的鋼來發(fā)生傳動的，因此承載能力強。而諧波減速器的柔輪可不斷發(fā)生變形來傳遞扭矩，這一點決定了諧波減速器承受大扭矩和沖擊載荷的能力有限，因此一般運用在前端。

兩者的優(yōu)劣勢諧波減速器

RV減速器和諧波減速器兩者的優(yōu)劣勢

諧波減速器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，適合于小型化、低、中載荷的應(yīng)用。

RV減速器剛性好、抗沖擊能力強、傳動平穩(wěn)、精度高，適合中、重載荷的應(yīng)用，但RV減速器需要傳遞很大的扭矩，承受很大的過載沖擊，保證預(yù)期的工作壽命，因而在設(shè)計上使用了相對復(fù)雜的過定位結(jié)構(gòu)，制造工藝和成本控制難度較大。RV減速器內(nèi)部沒有彈性形變的受力元件，所以能夠承受一定扭矩。RV減速器的軸承是其薄弱環(huán)節(jié)，受力時很容易突破軸承受力極限而導(dǎo)致軸承異常磨損或。工業(yè)機器人成本結(jié)構(gòu)大致如下：本體22%、伺服系統(tǒng)25%、減速器38%、控制系統(tǒng)10%以及其他5%。在高速運轉(zhuǎn)時這個問題更突出，所以RV減速機的額定扭矩隨輸入轉(zhuǎn)速下降非常明顯。