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2025MTM金屬世界博覽會·上海 MTM EXPO 2025
2025-01-09
展會專題
活動專題
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活動專題 【機床商務網(wǎng)欄目 機床上下游】Hello，KU粉們，俗話說“打鐵還需自身硬”。過去的十節(jié)課小KU老師已經(jīng)傳授給你們很多軟件方面的“內(nèi)功心法”，那么硬件方面的知識你們又知道多少呢？
別擔心，這節(jié)課小KU老師將給你們科普一下“機器人上的減速機”的相關(guān)知識！
上課啦！
人類手臂重要的是各個關(guān)節(jié)、韌帶，而機器人重要的就是每個關(guān)節(jié)中的：減速機。這是一種精密的動力傳達機構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。
機器人關(guān)節(jié)的運動，早是從液壓機構(gòu)驅(qū)動開始的，經(jīng)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(gòu)
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(gòu)來驅(qū)動機器人關(guān)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，KUKA改進了工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)，6個關(guān)節(jié)全部用電動機控制，這使得機器人的結(jié)構(gòu)更加緊湊，關(guān)節(jié)動作更加靈活，工作范圍大大增加。
電動機+液壓機構(gòu)
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(qū)動結(jié)構(gòu)：由電動機驅(qū)動6個關(guān)節(jié)，并用液壓機構(gòu)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(nèi)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)渲拢瑱C器人結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)合。利用行星輪軸的偏心驅(qū)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(KR6Agilus,KR10Agilus,LBRiiwa)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(KR3Agilus)。
下課啦！
好啦，本次課程就講到這里。如果學的不過癮還想親手拆解一下RV減速機，親眼看看減速機運行原理的KU粉們歡迎前來KUKA學院學習噢。KUKA學院里面不僅有各路KU咖的精彩課程，還有裝備齊全的實操場地！
(原標題：KUKA微校：機器人上的減速機)
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