减速器是人形机器的关键零部件。作为回转运动关节的核心组件，减速器对人形机器人的运动性能起着决定性的作用，包括速度、定位精度以及承载能力。
减速器起到连接动力源和执行机构之间的桥梁作用，确保伺服电机能够在理想的速度范围内运行。通过齿轮的速度转换功能，能够精确地将高速低扭矩的动力转换为低速高扭矩的输出，以满足机器人各部位对速度的精确要求。
人形机器人领域三类减速器是主流：谐波减速器、RV减速器和精密行星减速器。
RV减速器因为拥有较高的刚度和回转精度，通常被配置在机器人需要承受重负载的部位，例如机座、大臂以及肩部。
谐波减速器则常被用于机器人的小臂、腕部和手部等区域。
行星减速器，其主要由行星轮、太阳轮和内齿环构成，以其高传动效率著称。
这三种减速器各具特点，共同构建了人形机器人运动性能的基石。#机器人##工业机器人##人形机器人##减速器##精密减速器##人工智能#
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在人形机器人领域，由于对精度的要求较高，而对负载的要求相对较低，谐波减速器的应用逐渐受到青睐，并在其中占据越来越大的比例。
以特斯拉AI DAY的内容为参考，特斯拉人形机器人在运动部件上的设计颇具创新。它采用了一体化关节设计，该设计综合了三种旋转执行器和三种线性执行器。特别值得一提的是，旋转关节采用了电机、传感器与谐波减速器的融合方案。
这一综合设计方案极大地增强了特斯拉人形机器人在运动控制和精度方面的表现，而谐波减速器的关键作用也得以充分体现。
由于这种先进的关节构成，特斯拉人形机器人能够展现出更加流畅、精确的动作，这无疑为机器人技术的未来发展设定了新的高标准。
资料来源：绿的谐波
谐波减速器的结构特点显著，主要由柔轮、刚轮和波发生器三大部分构成。其中，柔轮呈现为一个薄壁圆柱外齿轮；刚轮则是一个坚固的环状内齿轮；波发生器则是一个薄壁滚子轴承，被安装在椭圆凸轮上，这个椭圆的长径会稍大于柔轮的内径。
值得注意的是，对于一些承受较大负载的部位，例如髋部，考虑到成本因素，可能会选择使用行星减速器或类RV减速器来替代谐波减速器。
从谐波减速器的市场格局来看，2022年我国的谐波减速器市场中，哈默纳科的市场占有率达到了领先的38%，本土厂商绿的谐波的市场份额也提升至了26%。国内的丰立智能、昊志机电等企业则通过巧妙地打产品组合牌，不断强化自身产品的竞争力，从而在市场中获得了一席之地。
谐波减速器市场竞争格局：
RV减速器以其更高的承载力而闻名，这也导致了其重量和体积相对较大。但是它的传动效率、输出扭矩以及扭转刚性都非常高，这些显著特点使其成为机器人关节部位，如腿部、腰部和肘部等重负载区域的理想选择。
在构造上，RV减速器的设计相当精妙。它运用了多个轴承来增强其承载能力和稳定性，使用了3×2个滚针轴承来配套行星轮，3×2个圆锥轴承也是为行星轮而设，同时还有2个角接触轴承用于输出轴。这样的轴承配置不仅提高了RV减速器的刚性和承载能力，还确保了其出色的稳定性和效率。
这种设计使得RV减速器在性能和可靠性方面都表现出色，完全能够满足机器人关节在复杂运动和高负载条件下的严格要求。
RV减速器轴承分布于配套行星轮、曲柄轴等：
目前，RV减速器市场主要由海外厂商占据主导地位。
纳博特斯克是机器人RV减速器市场的外资行业龙头，占据了市场的主要份额。但从2020年至2022年，其市场占比已从55%逐渐降低至52%。
与此同时，近年来国内厂商国产替代进程也在加速，国内的RV减速器生产厂商如双环传动、中大力德、南通振康、秦川机床、巨轮智能等，正在逐渐壮大，市场占有率持续提升。
行星减速器因其传动效率高和无需保养的特点，在移动机器人的轮部或集成于伺服电机、步进电机中得到广泛应用。
作为一种体积较小的减速装置，其核心组件包括行星轮、太阳轮和内齿圈。工作原理是依靠外部动力驱动的太阳齿轮与紧密结合在齿箱壳体上的内齿环相互作用，行星齿轮组介于两者之间实现浮游。通常行星减速器的单级传动比不会超过10，减速级数也不会超过3级。
根据中大力德的招股书，行星减速器的生产设备主要包括各类磨床（滚齿机、磨齿机等）和车床。
全球市场格局来看，尽管RV减速器和谐波减速器主要由日本厂商主导，但在行星减速器领域，德国厂商更受欢迎。
数据显示，2022年全球行星减速机的头部厂商包括赛威传动、纽卡特、威腾斯坦等，在全球市场中占据显著份额。该年全球行星减速器的销量为540万台，销售金额为12.03亿美元，其中中国销量达到了232万台，销售金额为5亿美元，我国行星减速器市场规模占全球约42%。
尽管工业机器人中关节机器人的占比较高，导致行星减速器在整体工业机器人中的应用比例较低。但得益于其性价比和体积重量比优势，行星减速器在人形机器人领域的应用前景看好。国内智元机器人、宇树科技等公司已经开始在其产品中采用行星减速器。随着人形机器人产业的推进，行星减速器的市场空间有望进一步拓展。这为行星减速器制造商和应用厂商都提供了巨大的机会和发展空间。
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