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(me)，全(quan)球機器(qi)人(ren)的(de)關節用到的(de)精密減速機幾(ji)乎都是日本造的(de)：日本人(ren)說跪，全(quan)球機器(qi)人(ren)沒幾(ji)個能站著。

真(zhen)正的工業機器人

關節(jie)到底是什(shen)么結(jie)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。這是一種精密的(de)(de)動力(li)傳達機(ji)(ji)構(gou)，其利(li)用齒輪的(de)(de)速(su)(su)度轉(zhuan)(zhuan)換器，將電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)回轉(zhuan)(zhuan)數減速(su)(su)到所要的(de)(de)回轉(zhuan)(zhuan)數，并得(de)到較大轉(zhuan)(zhuan)矩的(de)(de)裝置，從(cong)而降低轉(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(su)器約占15%，還(huan)有(you)住友(you)重工(gong)(SUMITOMO，未查到(dao)比例)。尤其在(zai)機器人領域的應用比例，是壓倒性的。今(jin)天就(jiu)來說說前兩(liang)位(wei)。

Nabtesco精密減速機(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(de)專利RV減速機(ji)獲益并帶來成功(gong)。

作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商，Nabtesco生產(chan)高(gao)性能減速機(ji)、中空軸(zhou)減速機(ji)，以及單軸(zhou)伺服執行器和控制器。其生產(chan)的精(jing)密(mi)設備具有高(gao)扭(niu)矩、高(gao)剛(gang)性和高(gao)耐過載沖擊(ji)荷載能力(li)的同時，兼(jian)有高(gao)精(jing)密(mi)和非常(chang)低(di)的回程間(jian)隙。

Nabtesco有(you)幾個小視頻能很直觀形象(xiang)地其產品展(zhan)示在各種工業機器人上的(de)(de)應用。機械君扒(ba)來其中一個6軸機器人的(de)(de)跟大家(jia)分享。

↓↓6軸(zhou)機器(qi)人的(de)關節

(R.M. Hoffman公司發布，58秒(miao))↓↓

↓↓視頻截圖↓↓

↓↓每個(ge)關(guan)節都要(yao)用到不同的減速機產品↓↓

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減速(su)器(qi)，前(qian)身正(zheng)是帝人(ren)精機(ji)(ji)的(de)主(zhu)流產品，70年(nian)(nian)代(dai)開始(shi)作為挖掘(jue)設(she)備驅動馬達的(de)核心部件使用。80年(nian)(nian)代(dai)早期，應世界主(zhu)要(yao)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)制造商(shang)要(yao)求(qiu)，帝人(ren)精機(ji)(ji)改進了RV減速(su)器(qi)，使之更(geng)加(jia)精準可(ke)靠，符合機(ji)(ji)器(qi)人(ren)制造行業(ye)(ye)的(de)嚴格(ge)要(yao)求(qiu)。取得(de)了精密擺(bai)線針(zhen)輪RV減速(su)機(ji)(ji)專利后，于1986年(nian)(nian)開始(shi)批量(liang)生產，從(cong)此開始(shi)為現代(dai)工(gong)業(ye)(ye)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)關節應用進行配套(tao)。

↓↓Nabtesco精密減(jian)速機產品(pin)發展過程↓↓

↓↓Nabtesco的(de)各種減速機↓↓

↓↓技術拆解↓↓

↓↓Nabtesco：

Hollow center Gear(1分10秒(miao))↓↓

 

線路能很方(fang)便得從(cong)減速機中空的(de)部分穿(chuan)過(guo)。這樣(yang)(yang)的(de)設(she)計不僅轉矩更(geng)大，壓(ya)縮(suo)比更(geng)高，接(jie)近零側隙，而且還(huan)加(jia)載了(le)一組更(geng)大的(de)提供更(geng)大動量，并免去外部支撐設(she)備的(de)內角支撐軸。這樣(yang)(yang)一來，就進一步節省(sheng)了(le)成本(ben)，簡化了(le)最終用戶(hu)的(de)設(she)計工作。

↓↓應用領(ling)域↓↓

Nabtesco致力于(yu)成為“世(shi)界領(ling)先(xian)的(de)航天航空、陸(lu)地以(yi)及海運設備的(de)運動控(kong)制系統和(he)相關零(ling)部件(jian)的(de)專家”，他們的(de)設備可以(yi)提升從衛星、雷達天線、工業(ye)機(ji)器人、半導體(ti)和(he)焊接技(ji)術(shu)等(deng)工業(ye)自動化領(ling)域的(de)眾(zhong)多應用產品功能。

諧波傳(chuan)動減速(su)器

（harmonic drive）

諧(xie)(xie)波(bo)(bo)傳動(dong)(dong)(dong)減速器(qi)(qi)（harmonic gear drive）是一(yi)種靠波(bo)(bo)發(fa)生器(qi)(qi)使柔性齒(chi)輪產生可控彈(dan)性變形，并(bing)與(yu)剛(gang)性齒(chi)輪相嚙合，從(cong)頭傳遞運動(dong)(dong)(dong)和動(dong)(dong)(dong)力的齒(chi)輪傳動(dong)(dong)(dong)系統(tong)。諧(xie)(xie)波(bo)(bo)傳動(dong)(dong)(dong)減速器(qi)(qi)是由美(mei)國人Clarence Walton Musser(1909~ 1999-06-08)在1957年(nian)獲得發(fa)明(ming)專利（美(mei)國專利號(hao)2906143），除此之外，這位曾在美(mei)國國防部工(gong)作15年(nian)的長(chang)壽發(fa)明(ming)家一(yi)生有250項(xiang)重(zhong)大發(fa)明(ming)，例如軍用(yong)無后座(zuo)力步槍，飛機彈(dan)射器(qi)(qi)，水下爆炸試驗儀器(qi)(qi)等等。

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。八了(le)個(ge)卦(gua)：長谷川時任社長名叫谷川齒(chi)車，機械君覺得這(zhe)名字命中注(zhu)定就該(gai)是做齒(chi)輪的。。。

哈默納科是(shi)整體運動控(kong)制的(de)領(ling)軍企(qi)業，其生產(chan)(chan)的(de)HarmonicDrive組(zu)合型(xing)諧(xie)波(bo)減速(su)機(ji)，具有輕(qing)量小型(xing)、無齒(chi)輪間(jian)隙(xi)、高轉(zhuan)矩(ju)容量等特(te)點，被(bei)廣泛(fan)應用(yong)于工業機(ji)器人、仿人機(ji)器人、半導(dao)體液晶生產(chan)(chan)裝(zhuang)置、光(guang)伏(fu)設備(bei)、光(guang)學儀器、精密(mi)機(ji)床等各(ge)種(zhong)尖端(duan)領(ling)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(ji)本原理↓↓

為了(le)涵蓋諧波(bo)(bo)減速(su)機(ji)所不能做到的(de)低(di)減速(su)比領(ling)域(yu)，產品還涉及到精密(mi)行星齒(chi)輪箱型諧波(bo)(bo)減速(su)機(ji)(Harmonic Planetary)。獨特的(de)內(nei)齒(chi)圈形變工藝，可以使得行星齒(chi)輪與(yu)其嚙合(he)的(de)更緊(jin)、消除背隙(xi)，已達到精密(mi)級的(de)傳動誤差(cha)。

↓↓諧(xie)波行星減(jian)速器

Harmonic Planetary Gears(1分42秒(miao))↓↓

↓↓來(lai)玩找不同游戲↓↓

↓↓高(gao)集成度和兼容性的(de)SolutionKit減速(su)器↓↓

↓↓應用(yong)領(ling)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。。。