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(zao)(zao)么，全(quan)球機器(qi)人(ren)(ren)的關(guan)節用到的精(jing)密減速機幾乎都是日(ri)本造(zao)(zao)的：日(ri)本人(ren)(ren)說跪(gui)，全(quan)球機器(qi)人(ren)(ren)沒幾個能站著。

真正的工業機器(qi)人

關(guan)節(jie)到(dao)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。這是一種精密的(de)動力傳達(da)機構，其利用齒輪的(de)速度轉(zhuan)(zhuan)換器，將電機的(de)回轉(zhuan)(zhuan)數減速到(dao)所要的(de)回轉(zhuan)(zhuan)數，并(bing)得(de)到(dao)較大(da)轉(zhuan)(zhuan)矩的(de)裝(zhuang)置，從而(er)降低轉(zhuan)(zhuan)速，增(zeng)加轉(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(zhan)15%，還(huan)有住友重工(gong)(SUMITOMO，未查(cha)到比例)。尤(you)其(qi)在機器人領域的應(ying)用比例，是壓倒性的。今天就來說說前(qian)兩位(wei)。

Nabtesco精密減(jian)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的專(zhuan)利RV減速機獲益并帶來成功。

作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商，Nabtesco生(sheng)產高(gao)(gao)性能減速機、中空軸減速機，以及單軸伺服執行器(qi)和(he)控制(zhi)器(qi)。其生(sheng)產的精密(mi)設備(bei)具有(you)高(gao)(gao)扭(niu)矩、高(gao)(gao)剛(gang)性和(he)高(gao)(gao)耐過載沖擊荷載能力的同時，兼有(you)高(gao)(gao)精密(mi)和(he)非常低的回程間隙。

Nabtesco有幾個小視頻能很直觀形象地其(qi)產品展(zhan)示在各(ge)種工(gong)業機(ji)(ji)器人(ren)上的(de)應用。機(ji)(ji)械君扒(ba)來其(qi)中一(yi)個6軸機(ji)(ji)器人(ren)的(de)跟大(da)家分享。

↓↓6軸機器人的關(guan)節

(R.M. Hoffman公司發布，58秒)↓↓

↓↓視頻(pin)截圖↓↓

↓↓每個關節(jie)都要(yao)用(yong)到不同(tong)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減速器(qi)(qi)，前身正是(shi)帝(di)人(ren)精(jing)機的主流產(chan)品，70年代(dai)開始(shi)(shi)作(zuo)為挖掘(jue)設備驅動馬達的核(he)心部(bu)件使用(yong)。80年代(dai)早(zao)期，應世界主要機器(qi)(qi)人(ren)制(zhi)(zhi)造商要求，帝(di)人(ren)精(jing)機改進了RV減速器(qi)(qi)，使之更加精(jing)準可靠，符合(he)機器(qi)(qi)人(ren)制(zhi)(zhi)造行(xing)業的嚴格要求。取得了精(jing)密擺線(xian)針輪RV減速機專利后(hou)，于1986年開始(shi)(shi)批(pi)量生產(chan)，從此開始(shi)(shi)為現代(dai)工業機器(qi)(qi)人(ren)的關節應用(yong)進行(xing)配套。

↓↓Nabtesco精密(mi)減(jian)速機產品發展過程↓↓

↓↓Nabtesco的各種減(jian)速機↓↓

↓↓技術拆解↓↓

↓↓Nabtesco：

Hollow center Gear(1分10秒)↓↓

 

線路能很方便得從減速機中空的部(bu)分穿過(guo)。這(zhe)樣(yang)(yang)的設(she)計不僅轉矩更大(da)，壓縮比(bi)更高(gao)，接近零側(ce)隙(xi)，而且還加載了一(yi)組更大(da)的提供更大(da)動量，并免去(qu)外部(bu)支撐(cheng)設(she)備(bei)的內角支撐(cheng)軸。這(zhe)樣(yang)(yang)一(yi)來，就進一(yi)步節省了成(cheng)本(ben)，簡化了最終用戶的設(she)計工作。

↓↓應用領(ling)域(yu)↓↓

Nabtesco致力于成為(wei)“世界領(ling)(ling)先的(de)航天航空(kong)、陸地以(yi)及海運(yun)設備的(de)運(yun)動(dong)控制(zhi)系統和相關零(ling)部件的(de)專(zhuan)家”，他(ta)們(men)的(de)設備可以(yi)提(ti)升從(cong)衛星、雷達天線、工業機器人(ren)、半導體和焊接技(ji)術等(deng)工業自動(dong)化領(ling)(ling)域(yu)的(de)眾多(duo)應用產品功(gong)能。

諧(xie)波(bo)傳動減速器

（harmonic drive）

諧(xie)波傳動減(jian)速器（harmonic gear drive）是(shi)一種靠波發(fa)生(sheng)器使(shi)柔性(xing)齒輪(lun)產生(sheng)可(ke)控彈性(xing)變形(xing)，并與剛性(xing)齒輪(lun)相(xiang)嚙合，從(cong)頭(tou)傳遞運動和動力的(de)齒輪(lun)傳動系統。諧(xie)波傳動減(jian)速器是(shi)由美國人Clarence Walton Musser(1909~ 1999-06-08)在1957年獲(huo)得發(fa)明(ming)專利(li)（美國專利(li)號2906143），除此之外，這位曾(ceng)在美國國防(fang)部工作15年的(de)長壽發(fa)明(ming)家一生(sheng)有250項重大發(fa)明(ming)，例(li)如(ru)軍用無后座力步(bu)槍，飛機(ji)彈射器，水下(xia)爆炸(zha)試(shi)驗儀(yi)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。八了(le)個卦：長(chang)谷(gu)川時任社長(chang)名叫谷(gu)川齒車，機械君覺得這名字命中注(zhu)定就該(gai)是做齒輪(lun)的。。。

哈默納科是整體運動控制的(de)領軍企(qi)業，其生產的(de)HarmonicDrive組合型諧(xie)波(bo)減速(su)機(ji)，具有輕(qing)量小型、無齒輪(lun)間隙(xi)、高轉矩容量等(deng)特點，被廣泛應用(yong)于工業機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)、仿人(ren)(ren)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)、半(ban)導體液晶(jing)生產裝置(zhi)、光伏設備、光學(xue)儀器(qi)(qi)(qi)、精密(mi)機(ji)床等(deng)各種尖端(duan)領域。

2006年1月1日哈默納科和上面介紹的Nabtesco的(de)美國子公(gong)司在馬(ma)薩(sa)諸塞州(zhou)成(cheng)立了合資公(gong)司Harmonic Drive L.L.C.。

↓↓基本原理↓↓

為了(le)涵蓋諧波減(jian)速機所(suo)不(bu)能做(zuo)到的低減(jian)速比領域，產品(pin)還涉及到精密行星(xing)齒輪箱型諧波減(jian)速機(Harmonic Planetary)。獨特(te)的內齒圈形變工藝，可(ke)以使(shi)得行星(xing)齒輪與(yu)其嚙合的更緊(jin)、消除(chu)背隙，已達到精密級的傳(chuan)動誤差。

↓↓諧(xie)波行(xing)星減速器

Harmonic Planetary Gears(1分42秒)↓↓

↓↓來玩找不同游戲↓↓

↓↓高(gao)集成度和兼容性(xing)的SolutionKit減速器↓↓

↓↓應用領域↓↓

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。。。