工業機器(qì)人(rén)的RV減速器(qì)和(hé)諧波減速器(qì)對比分析
作(zuò)為(wèi)工業機器(qì)人(rén)核心零部件的精密減速器(qì)，與通(tōng)用減速器(qì)相比，機器(qì)人(rén)用減速器(qì)要求具有(yǒu)傳動鏈短(duǎn)、體(tǐ)積小(xiǎo)、功率大(dà)、質量輕和(hé)易于控制(zhì)等特點。精密減速器(qì)使機器(qì)人(rén)伺服電(diàn)機在一個(gè)合适的速度下運轉，并精确地将轉速降到工業機器(qì)人(rén)各部位需要的速度，提高(gāo)機械體(tǐ)剛性的同時(shí)輸出更大(dà)的力矩。
大(dà)量應用在關節型機器(qì)人(rén)上(shàng)的減速器(qì)主要有(yǒu)兩類：RV減速器(qì)和(hé)諧波減速器(qì)。一般将RV減速器(qì)放置在機座、大(dà)臂、肩部等重負載的位置，即主要用于20公斤以上(shàng)的機器(qì)人(rén)關節;而将諧波減速器(qì)放置在小(xiǎo)臂、腕部或手部，即20公斤以下機器(qì)人(rén)關節。另外，行(xíng)星減速器(qì)一般用在直角坐(zuò)标機器(qì)人(rén)上(shàng)。
那(nà)麽，兩類減速器(qì)的原理(lǐ)和(hé)優劣勢到底是什麽呢?
浙江來(lái)福公司張傑解釋，諧波減速器(qì)由“柔輪、波發生(shēng)器(qì)、剛輪、軸承”這四個(gè)基本部件構成。柔輪的外徑略小(xiǎo)于剛輪的內(nèi)徑，通(tōng)常柔輪比剛輪少(shǎo)2個(gè)齒。波發生(shēng)器(qì)的橢圓型形狀決定了柔輪和(hé)剛輪的齒接觸點分布在介于橢圓中心的兩個(gè)對立面。波發生(shēng)器(qì)轉動的過程中，柔輪和(hé)剛輪齒接觸部分開(kāi)始齧合。波發生(shēng)器(qì)每正時(shí)針旋轉180°，柔輪就相當于剛輪逆時(shí)針旋轉1個(gè)齒數(shù)差。在180°對稱的兩處，全部齒數(shù)的30%以上(shàng)同時(shí)齧合，這也造就了其高(gāo)轉矩傳送。
張傑認為(wèi)，相比諧波減速器(qì)，RV傳動是新興起的一種傳動，它是在傳統針擺行(xíng)星傳動的基礎上(shàng)發展出來(lái)的，不僅克服了一般針擺傳動的缺點，還(hái)具有(yǒu)體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕、傳動比範圍大(dà)、壽命長、精度保持穩定、效率高(gāo)、傳動平穩等一系列優點。
RV減速機的關鍵在于加工工藝和(hé)裝配工藝。RV減速機具有(yǒu)更高(gāo)的疲勞強度、剛度和(hé)壽命，不像諧波傳動那(nà)樣随着使用時(shí)間(jiān)增長，運動精度會(huì)顯著降低(dī)，其缺點是重量重，外形尺寸較大(dà)。
據悉，RV減速器(qì)是由擺線針輪和(hé)行(xíng)星支架組成，以其體(tǐ)積小(xiǎo)、抗沖擊力強、扭矩大(dà)、定位精度高(gāo)、振動小(xiǎo)、減速比大(dà)等諸多(duō)優點被廣泛應用于工業機器(qì)人(rén)、機床、醫(yī)療檢測設備、衛星接收系統等領域，日益受到國內(nèi)外的廣泛關注。
浙江雙環公司張靖博士進一步分析了RV減速器(qì)和(hé)諧波減速器(qì)兩者的優劣勢。他認為(wèi)諧波減速器(qì)結構簡單緊湊，适合于小(xiǎo)型化、低(dī)、中載荷的應用。RV剛性好、抗沖擊能力強、傳動平穩、精度高(gāo)，适合中、重載荷的應用，但(dàn)RV減速器(qì)需要傳遞很(hěn)大(dà)的扭矩，承受很(hěn)大(dà)的過載沖擊，保證預期的工作(zuò)壽命，因而在設計(jì)上(shàng)使用了相對複雜的過定位結構，制(zhì)造工藝和(hé)成本控制(zhì)難度較大(dà)。
綜上(shàng)可(kě)見，看似簡單的減速器(qì)，實則是對我國工業基礎系統的挑戰。沒有(yǒu)吃(chī)透相關材料、熱處理(lǐ)、工藝的情況下，很(hěn)難生(shēng)産出完全滿足機器(qì)人(rén)要求的精密減速器(qì)實屬意料之內(nèi)。