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KUKA機器人上的減速機是什么

2020-02-13 11:06:36

KUKA機器人上的減速機是什么

人類手臂*重要的是各個關節(jié)、韌帶，而機器人*重要的就是每個關節(jié)中的：減速機。這是一種精密的動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù)，并得到較大轉矩的裝置，從而降低轉速，增加轉矩。

機器人關節(jié)的運動，*早是從液壓機構驅動開始的，經過一系列科技的發(fā)展和創(chuàng)新，才形成了今天我們所看到的減速機。

液壓機構

1959 年，世界上第一條工業(yè)機械臂被研制出來，利用了很多液壓機構來驅動機器人關節(jié)的運動。這是工業(yè)史上的一大創(chuàng)舉，終于有一種靈活的機器可以替代人工機械式的勞動。

電動機

1973 年，庫卡改進了工業(yè)機器人的結構，6 個關節(jié)全部用電動機控制，這使得機器人的結構更加緊湊，關節(jié)動作更加靈活，工作范圍大大增加。

電動機+液壓機構

在制造機器人的道路上 KUKA 不斷創(chuàng)新改良，隨后，KUKA 改造了機器人的驅動結構：由電動機驅動 6 個關節(jié)，并用液壓機構助力以增加負載能力，2 號和 3 號軸中加入絲桿螺母傳動大大提高了重復精度。

諧波減速機

1989 年，世界格局發(fā)生了巨大變化。有一種減速機從冷戰(zhàn)的高墻之內解禁出來，很快被用在民用工業(yè)機器人上。負載能力與精度兼?zhèn)渲?，機器人結構變得十分簡潔，運行非常靈活。這款神奇的減速機就是大名鼎鼎的“諧波減速機”（Harmonic Drive）。

諧波減速機的結構十分簡單，是由波發(fā)生器、柔輪、剛輪三部分組成。其原理是利用柔輪與剛輪的齒數(shù)差，以及柔輪在運行時的可控形變來達到減速與傳遞動力的目的。

自重輕、體積小、減速比高、傳動力矩大、反向間隙小、精度高、運行平滑效率高等諸多優(yōu)點使得諧波減速機在上世紀 80 年代末，90 年代初被廣泛使用在機器人身上。

RV 減速機

科技飛速發(fā)展，緊接著另一種減速機進入了機器人研發(fā)工程師的視線——RV 減速機（Rotary Vector Drive）。RV 減速機是行星減速機與擺線輪減速機的結合。利用行星輪軸的偏心驅動力使得擺線盤在外圈上擺動，達到減速與動力傳遞的目的。它既有行星減速機減速比變化范圍大的特點又有擺線輪反向間隙小、傳動力矩大的特點。而且體積相對較小，十分適合安裝在機器人上使用。

行星減速機（左）擺線輪減速機（中） RV 減速機（右）

劃重點：

諧波減速機更輕，所以目前 KUKA 的小機器人（KR 6 Agilus, KR 10 Agilus, LBR iiwa）采用諧波減速機。

RV 減速機更耐沖擊，所以 KUKA 較大體型的機器人都采用 RV 減速機。也有個別機器人身上兩種都有（KR 3 Agilus）。

了解更多資訊：庫卡機器人