國產(chǎn)機器人突破之路：減速器是關(guān)鍵

　　減速器是機器人的關(guān)鍵零部件，成本占到整臺機器人生產(chǎn)成本的三分之一。中國對機器人減速器研究較晚，技術(shù)不成熟，目前嚴重依賴(lài)進(jìn)口，減速器是制約我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，攻克減速器技術(shù)是國內機器人企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的必然選擇。

　機器人減速器分類(lèi)

　　機器人減速器，按結構不同可以分為五類(lèi)：諧波齒輪減速器、擺線(xiàn)針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器。在精度、扭矩、剛度、傳送效率等衡量減速器的各個(gè)性能指標上，它們各有不同。其中，RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人最主流的精密減速器。

　　RV減速器在先進(jìn)機器人傳動(dòng)中有逐漸取代諧波減速器的趨勢。世界75%的精密減速器市場(chǎng)被日本的Harmonica Drive和Nabtesco占領(lǐng)，其中Nabtesco生產(chǎn)RV減速器，約占60%的份額，Hamonica Drive生產(chǎn)諧波減速器，約占15%的份額。

　　機器人減速器市場(chǎng)規模

　　中國正在服役的機器人已占全球總量的9%左右，2015年中國市場(chǎng)工業(yè)機器人達7500臺，同比增長(cháng)36.6%，整體而言，機器人市場(chǎng)需求只增不降。在多種因素的引誘下，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將再次提速，步入歷史上的第二個(gè)繁榮發(fā)展期，或將比第一次浪潮還將巨烈。

　　隨著(zhù)我國工業(yè)機器人應用市場(chǎng)的快速發(fā)展，工業(yè)機器人用減速器市場(chǎng)需求規模也隨之增長(cháng)。一般情況下，一臺工業(yè)機器人需要的減速器個(gè)數為4-6臺。2015年我國工業(yè)機器人減速器市場(chǎng)規模約為11.5億元，隨著(zhù)未來(lái)工業(yè)機器人的發(fā)展，中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究中心預測到2020年我國工業(yè)機器人減速器市場(chǎng)規模將超過(guò)40億元，未來(lái)五年復合增長(cháng)率約為30%。

　　全球范圍內機器人將會(huì )越來(lái)越普及，預計到2020年，服務(wù)機器人年銷(xiāo)售收入有望超過(guò)300億元人民幣。工業(yè)機器人再加上日益走入人們生活中的服務(wù)機器人，對于減速機行業(yè)來(lái)說(shuō)，未來(lái)的前景十分看好。

　　國產(chǎn)機器人用減速器現狀

　　目前中國機器人的處境依然很?chē)谰?，其中最典型的是在機器人核心技術(shù)上缺乏整體的突破。核心零部件主要分成三部分，機器人減速器、交直流伺服電機和控制器。從成本上來(lái)說(shuō)，目前全球機器人產(chǎn)業(yè)的成本構成，35%左右是減速器，20%左右是伺服電機，15%左右是控制系統，機械加工本體可能只占15%左右，其他的部分主要就是應用?？梢钥闯?，減速器是制約機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，而減速器的核心技術(shù)，幾乎壟斷在兩家日本企業(yè)納博特斯克(Nabtesco)和哈默納科(Harmonicdrive)手上，我國所有的機器人企業(yè)都在給日本企業(yè)打工。

　　關(guān)鍵部件進(jìn)口比例較高，導致現在國內制造機器人成本較高。特別是減速機，國內企業(yè)購買(mǎi)減速機的價(jià)格是國外企業(yè)的價(jià)格的將近5倍。這樣國產(chǎn)機器人難以形成價(jià)格優(yōu)勢，只有年產(chǎn)量上500-1000臺，才有一定的規模效應。因此，中國如果想要形成機器人產(chǎn)業(yè)化， 擺脫國外機器人企業(yè)的掣肘，在機器人領(lǐng)域贏(yíng)得自主，必須要將減速器國產(chǎn)化加速提上日程。

　　RV減速器在國際上僅有極少數國家能生產(chǎn)，最近幾年，雖然國內也有量產(chǎn)的RV減速器，產(chǎn)品性能指標短期內能達到要求，但由于質(zhì)量控制和工藝的問(wèn)題，很容易磨損報廢，所以鮮有國產(chǎn)機器人企業(yè)選用，中國市場(chǎng)的減速器普遍還依賴(lài)進(jìn)口。

　　其實(shí)在“十二五”時(shí)期，國家“863”計劃將其列入重點(diǎn)攻克的技術(shù)瓶頸。國內頂尖大學(xué)和科研機構幾年攻關(guān)也只有論文，沒(méi)有實(shí)物。近兩年隨著(zhù)工業(yè)機器人的發(fā)展有部分企業(yè)開(kāi)始投資研發(fā)國產(chǎn)RV減速機，目前大多數處在技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)階段。

　　RV減速器的技術(shù)難點(diǎn)在于該部件需要保證傳遞很大的扭矩，承受很大的過(guò)載沖擊，并保證預期的工作壽命，因而在設計上使用了過(guò)定位結構，這使得零件加工精度要求極高，加工十分困難，機器人其規?；a(chǎn)的重要制約則在于加工設備和加工工藝。

　　國產(chǎn)RV減速器在額定扭矩和傳動(dòng)效率等方面與國外產(chǎn)品差距較小，但在扭轉剛度、傳動(dòng)精度等穩定性和精度指標方面差距還比較明顯，由于材料和工藝水平差距，耐疲勞強度方面差距也比較明顯。