机器人转动关节的核心零部件。
减速器是连接电机和负载的中间装置，用于降低电机的输出转速。通常一个电机 的转速可达数千转每分钟，而输出扭矩较小，无法满足大部分负载端低转速大负 载的工作需求，因此无法直接与输出端相连。根据公式 P=T*ω1，在电机输出功 率恒定的情况下，降低电机的输出转速可以提高电机的输出扭矩。因此通常需要 减速器作为中间机构，来降低输出转速、提高输出扭矩。
按照使用场景划分，减速器分为伺服（精密控制）用减速器和一般传动减速器。 精密减速器具备体积小、重量轻、精度高、稳定性强等特点，能够对机械传动实 现精准控制，主要用于机器人、新能源设备、高端机床、电子设备、印刷机械等 高端制造领域。其中机器人领域主要应用的精密减速器包括谐波减速器、RV 减 速器、精密行星减速器。根据中商产业研究院数据，2022 年全球机器人领域谐 波减速器、 RV 减 速 器 、 精 密 行 星 及 其 他 减 速 器 市 场 销 量 占 比 分 别 为 40%/40%/20%。
2.1、谐波减速器具有较高传动精度，一般应用于机器人手、臂、 腕部
谐波减速器由波发生器、柔轮和刚轮组成。其工作原理通常采用波发生器主动、 刚轮固定、柔轮输出形式，当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔轮产生弹性变形 而呈椭圆状，使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内，成为完全啮合状态；而 其短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态，当波发生器连续转动时，迫使柔 轮不断产生变形并产生了错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传递。 谐波减速器具有单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高并能在密闭空间和 介质辐射的工况下正常工作的优点。且与一般减速器比较，在输出力矩相同时， 谐波减速器的体积可减少 2/3，重量可减轻 1/2。因此谐波减速器被广泛运用于 3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等需要较高传动精度的场景。在机器人 领域，谐波减速器主要应用于小臂、腕部、手部等部件。
2.2、RV 减速器具有较大负载能力，一般应用于机器人基座、大 臂、肩部
RV 减速器由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成。RV 减速器第一级减速是对输入和输出齿轮进行外啮合，第二层减速通过正侧齿轮推 动偏心轴，带动安装在偏心轴的 RV 齿轮，RV 齿轮将做偏心运动，从而实现转 速的传递。 RV 减速器的优点是传动比范围大、精度较为稳定、抗疲劳强度较高，并具有更 高的刚性和扭矩承载能力，但是由于其重量重、外形尺寸较大的特性，也使其无 法向轻便、灵活的轻负载领域发展。因此 RV 减速机主要用于汽车、运输、港口 码头等需要重负载的场景。在机器人领域一般应用于多关节机器人中机座、大臂、 肩部等位置。
2.3、精密行星减速器传动效率高，一般应用于移动机器人的驱动 单元
精密行星减速器主要由行星齿轮、行星架和太阳轮构成。每台精密行星减速器都 会有多个行星轮，它们会在输入轴和太阳轮旋转驱动下，同时围绕太阳轮旋转， 共同输出动力，带动负载运动。太阳轮和齿圈存在齿数差，从而达到减速目的。 精密行星减速器的传动比通常都在 10 以内，且减速级数通常不会超过三级。 行星减速器具有高刚性、高精度(单级可做到 1'以内)、高传动效率(单级在 97%～ 98%)、高的扭矩/体积比、终身免维护等特点。因为这些特点，行星减速器多数 安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，匹配惯量。在机器人 领域精密行星减速器是移动机器人核心零部件，主要与伺服电机、控制器共同组 成移动机器人的驱动单元。
总结而言，三种精密行星减速器按照不同性能指标排序如下： （1） 按照传动比（减速性能）排序，三种减速器由大到小分别为 RV 减速器> 谐波减速器>精密行星减速器（单级）； （2） 按照传动精度，三种减速器由高到低排序为精密行星减速器>谐波减速 器>RV 减速器；（3） 按传动效率，三种减速器由高到低排序为精密行星减速器>RV 减速器>谐 波减速器。 因此谐波减速器通常用于机器人小臂、腕部、手部等部件；RV 减速器通常用于 多关节机器人中机座、大臂、肩部等位置；精密行星减速器通常用于移动机器人。
