現今工業機器人的先進程度讓人嘆為觀止，尤其是那些靈動的5軸6軸機器人，具有如此多的關節，還能夠做到運動和指令的精確傳輸，各部位緊密配合完成復雜的工作，讓人不禁好奇它們的傳動系統到底是怎樣的???

你造么，全(quan)球機(ji)器(qi)人的關節用到的精(jing)密減速(su)機(ji)幾乎(hu)都是(shi)日本造的：日本人說跪，全(quan)球機(ji)器(qi)人沒(mei)幾個(ge)能站(zhan)著。

真正的工(gong)業機器人

關節到底是什么結構的呢

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說起關節，主要是指工業機器人最重要的基礎部件，也是運動的核心部件：精密減速機。這(zhe)是(shi)一(yi)種精密的(de)動(dong)力(li)傳達(da)機(ji)構，其(qi)利用齒輪的(de)速(su)(su)度轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器，將電機(ji)的(de)回轉(zhuan)(zhuan)數(shu)減速(su)(su)到(dao)所要的(de)回轉(zhuan)(zhuan)數(shu)，并得到(dao)較(jiao)大轉(zhuan)(zhuan)矩的(de)裝(zhuang)置(zhi)，從而(er)降(jiang)低轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)，增加(jia)轉(zhuan)(zhuan)矩。

目前全球能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產企業不算多，全球絕大多數市場份額都被日本企業占據：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占(zhan)15%，還(huan)有住(zhu)友重工(gong)(SUMITOMO，未查到比例)。尤其(qi)在機器人領域的應用比例，是(shi)壓倒性的。今天就來(lai)說說前兩(liang)位。

Nabtesco精密(mi)減速(su)機(ji)

Nabtesco(納博特斯克)是2003年9月成立的，看似一個00后公司。實際上它是由帝人精機(Teijin Seiki，1944年成立)和納博克(Nabco，1956年生產了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合并組成。作為運動控制系統和零部件的生產商，這兩家公司都在其特定的業務領域，掌握了高端核心技術，控制了很高的市場份額，所以Nabtesco甫一成立，就位居同行業在日本乃至全世界的首位，世界上大多數機器人制造商均從Nabtesco的專利RV減速機獲(huo)益(yi)并(bing)帶來成功(gong)。

作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商，Nabtesco生產高(gao)(gao)(gao)性能減速機、中空軸減速機，以及單(dan)軸伺服執行器和控(kong)制器。其(qi)生產的精密設備(bei)具有高(gao)(gao)(gao)扭矩、高(gao)(gao)(gao)剛性和高(gao)(gao)(gao)耐過載沖擊荷(he)載能力的同(tong)時，兼有高(gao)(gao)(gao)精密和非(fei)常低的回程間隙(xi)。

Nabtesco有幾個(ge)小(xiao)視(shi)頻能很直觀形(xing)象地其(qi)(qi)產品(pin)展(zhan)示(shi)在各種工業(ye)機器人上(shang)的(de)應用。機械(xie)君扒來(lai)其(qi)(qi)中(zhong)一個(ge)6軸機器人的(de)跟大(da)家分(fen)享。

↓↓6軸機器人的(de)關節(jie)

(R.M. Hoffman公司(si)發布，58秒(miao))↓↓

↓↓視(shi)頻截圖(tu)↓↓

↓↓每個關(guan)節都要用到(dao)不(bu)同的減(jian)速機(ji)產品↓↓

1944年帝人精機成立伊始，在飛機制造業開展業務，1947年進軍紡織機械制造領域，1955年開始制造飛行器零部件，1959年擴展至機床制造業。Nabtesco的RV減(jian)速(su)(su)器，前(qian)身正是帝(di)人(ren)(ren)(ren)精機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)主流產(chan)品，70年代(dai)開(kai)(kai)始(shi)(shi)作為(wei)挖掘設備驅動馬(ma)達(da)的(de)(de)核心部件使(shi)用(yong)。80年代(dai)早期(qi)，應(ying)世界(jie)主要機(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)制造(zao)(zao)商要求，帝(di)人(ren)(ren)(ren)精機(ji)(ji)(ji)(ji)改進(jin)了RV減(jian)速(su)(su)器，使(shi)之更(geng)加精準(zhun)可靠(kao)，符合機(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)制造(zao)(zao)行(xing)業的(de)(de)嚴格要求。取得了精密擺線(xian)針輪RV減(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)(ji)(ji)專利后，于1986年開(kai)(kai)始(shi)(shi)批量生(sheng)產(chan)，從此開(kai)(kai)始(shi)(shi)為(wei)現代(dai)工業機(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)關節(jie)應(ying)用(yong)進(jin)行(xing)配套。

↓↓Nabtesco精密(mi)減速機產品發展過(guo)程↓↓

↓↓Nabtesco的各(ge)種(zhong)減速機↓↓

↓↓技術拆解(jie)↓↓

↓↓Nabtesco：

Hollow center Gear(1分10秒(miao))↓↓

 

線(xian)路能很(hen)方(fang)便得(de)從減速機中(zhong)空的(de)部分穿過。這(zhe)樣(yang)的(de)設(she)計不僅轉矩更大(da)，壓(ya)縮比更高，接近零側隙，而且還加載了一(yi)組更大(da)的(de)提供更大(da)動(dong)量，并免去外部支撐設(she)備(bei)的(de)內角支撐軸。這(zhe)樣(yang)一(yi)來，就進一(yi)步(bu)節(jie)省了成本，簡化(hua)了最終用戶的(de)設(she)計工作。

↓↓應用領域(yu)↓↓

Nabtesco致力(li)于成(cheng)為(wei)“世(shi)界領(ling)先的(de)航天航空(kong)、陸地以(yi)及海運設備(bei)的(de)運動(dong)控(kong)制系統和相關零(ling)部(bu)件的(de)專(zhuan)家”，他們的(de)設備(bei)可以(yi)提(ti)升從衛星(xing)、雷達天線、工業(ye)機(ji)器人、半(ban)導體和焊接技術等工業(ye)自動(dong)化(hua)領(ling)域的(de)眾多應用產品功(gong)能。

諧波傳動減速器

（harmonic drive）

諧波傳(chuan)動(dong)(dong)減速(su)器（harmonic gear drive）是(shi)一種靠波發(fa)生(sheng)器使(shi)柔性(xing)(xing)齒輪產生(sheng)可控彈(dan)性(xing)(xing)變形，并(bing)與剛性(xing)(xing)齒輪相(xiang)嚙合，從(cong)頭傳(chuan)遞運(yun)動(dong)(dong)和動(dong)(dong)力的(de)齒輪傳(chuan)動(dong)(dong)系統(tong)。諧波傳(chuan)動(dong)(dong)減速(su)器是(shi)由美國(guo)人(ren)Clarence Walton Musser(1909~ 1999-06-08)在1957年獲得發(fa)明專利（美國(guo)專利號2906143），除此之外，這位曾在美國(guo)國(guo)防部工作(zuo)15年的(de)長壽發(fa)明家一生(sheng)有250項(xiang)重(zhong)大發(fa)明，例如軍用無后座力步(bu)槍，飛機彈(dan)射器，水下(xia)爆炸試驗儀器等(deng)等(deng)。

聽上去象大一個行業品類，其實harmonic drive是Harmonic Drive Systems Inc.的商標。1960年美國USM公司首次將諧波傳動減速器成功投入運用，后來長谷川齒輪株式會社(Hasegawa Gear Works, Ltd.)獲得了USM的生產許可。1970年10月，長谷川與USM各出資50%，在東京都成立了Harmonic Drive Systems Inc.，漢譯哈默納科。八(ba)了個卦(gua)：長(chang)谷川時任社(she)長(chang)名叫(jiao)谷川齒車，機械(xie)君覺得這名字命中注定就該是做齒輪(lun)的。。。

哈默納科是整體運動控制的(de)領軍(jun)企(qi)業(ye)，其(qi)生(sheng)產(chan)的(de)HarmonicDrive組合(he)型諧波(bo)減速機(ji)，具(ju)有(you)輕量小型、無齒輪間隙、高(gao)轉(zhuan)矩容量等特(te)點(dian)，被廣泛(fan)應用于工業(ye)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)、仿人(ren)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)、半(ban)導體液晶(jing)生(sheng)產(chan)裝置、光(guang)伏設備、光(guang)學儀器(qi)(qi)、精密(mi)機(ji)床(chuang)等各(ge)種尖端領域。

2006年1月1日哈默納科和上面介紹的Nabtesco的美國子公司在馬薩諸塞州成立了合資公司Harmonic Drive L.L.C.。

↓↓基本原理↓↓

為了涵蓋諧波減速(su)機所(suo)不能做到的低減速(su)比領域，產品還涉及到精(jing)密(mi)行星齒輪(lun)箱型諧波減速(su)機(Harmonic Planetary)。獨特的內(nei)齒圈形(xing)變工藝，可以使得行星齒輪(lun)與(yu)其(qi)嚙(nie)合的更緊、消(xiao)除背隙(xi)，已達到精(jing)密(mi)級的傳動誤(wu)差。

↓↓諧(xie)波(bo)行星減(jian)速器

Harmonic Planetary Gears(1分42秒)↓↓

↓↓來玩(wan)找(zhao)不同(tong)游戲↓↓

↓↓高集成度和兼容(rong)性的(de)SolutionKit減速器(qi)↓↓

↓↓應(ying)用(yong)領域↓↓

諧波齒輪減速機在航空航天、能源、航海造船、仿生機械、常用軍械、機床儀表、電子設備、礦山冶金、交通運輸、起重機械、石油化工機械、紡織機械、農業機械以及醫療器械等方面得到日益廣泛的應用，特別是在高動態性能的伺服系統中，諧波齒輪傳動更是顯示出其優越性。阿波羅月球車的電驅動車輪里的波動齒輪就是用哈默納科的產品哦~~

想起德國舍弗勒軸承拍的那條廣告，少了他們，全球都得停轉。所以，沒了日本人，全球的機器人和飛機坦克也得趴下一多半。。。