在我們熟悉的機器人領域,減速器,一直是機器人身體中最為關鍵的零部件之一。
機器人運動時,一般是伺服電機在輸出動力。如果不加減速器,伺服電機將在低速下工作,容易出現震動或爬行現象。
所以減速器主要用來降低轉速、增加轉矩,以提高機器人執行重復動作時的定位精度。在機器人領域,主要應用的是精密減速器,具體可細分為RV減速器和諧波減速器。兩者互為千秋,各有補充。
然而,這項關鍵技術幾十年來始終受制于人。
寧波瀚晟傳動技術有限公司(以下簡稱瀚晟傳動)自主研發用以替代RV減速器的MRG系列減速器、用以替代諧波減速器的FG系列減速器已打破日本在這一領域的壟斷。
瀚晟傳動以多年自主研發的MRG傳動技術為基礎,專業從事于機器人關節減速器的研究、開發和生產。其采用MRG傳動技術生產的機器人關節減速器具有體積小、輸出扭矩大、使用壽命長、噪音和溫升低等特點。經國家檢測中心的測試,主要性能指標已達到行業先進水平。
全新傳動減速器 完美替代RV減速器與諧波減速器
MRG傳動原理的核心是實現了內嚙合一齒差,基于MRG傳動原理既可以設計生產出替代RV的減速機,也可以生產出替代諧波減速機的產品。
據了解,MRG的傳動技術克服了當前機器人減速器常見的擺線不穩定,嚙合不緊密的問題。在連續運轉時,RV減速器在達到55℃的時候就需要降低輸入功率降溫,而同等狀態下基于MRG傳動技術的減速器的溫升最高只有45℃,無需為此降低功率。
另外,MRG傳動結構(無齒)將使其減速器的摩擦小于RV,具有更大的功率與更長的壽命。MRG傳動結構比RV更為簡單,其材料成本和加工成本也比RV減速機更低,因此具有很強的競爭優勢。
FG傳動原理是一種以面接觸的方式進行嚙合的新型傳動原理,顛覆傳統的漸開線、擺線等線接觸嚙合方式,徹底解決了齒受力時應力集中的問題,承載能力更大、傳動平穩、噪音低,傳動時嚙合相對滑動少,摩擦小,真正意義上實現小體積、大速比、大輸出扭矩傳動,最大程度克服了傳統的行星傳動、擺線傳動及諧波原理各自的痛點和短板,是機器人關節減速器領域理想的傳動原理。
據稱,瀚晟傳動已具備6項發明專利,基于MRG傳動技術開發的M系列產品對標RV減速器N系列,產品已經得到第三方認證。
這些減速器在克服傳統技術諸多缺點的同時,采用了創新的結構設計,蘊含著完全自主知識產權的國產機器人關節減速器傳動技術。通過該技術,瀚晟傳動降低了產品的制造和裝配難度,同時實現超大速比的傳動設計,既可以替代RV減速器,又可以替代諧波減速器。
根據測試,瀚晟傳動關節減速器的性能指標已達到世界一流水平。相較世界知名企業的RV減速器,剛性是RV同型號的1.5倍,精度壽命超過1.5倍。相較同體積諧波減速器,瀚晟傳動的產品在剛性和承載能力上超過其兩倍,且無需使用特殊進口材料。
從0到1 打造工業機器人的國產“關節”
機器人的操作靈活不靈活、穩定不穩定,關鍵看關節減速器。
目前機器人關節減速器根據技術原理可分為RV減速器與諧波減速器兩大類。RV減速器主要用于大關節,諧波減速器則用于小關節。根據承載能力和使用位置的不同,每臺機器人一般需要使用3至4臺RV減速器以及2至3臺諧波減速器。
由于起步較晚,國內機器人關節減速器此前被牢牢卡住了脖子。以RV減速器為例,國際巨頭在傳動領域申請的傳動技術專利超過500項。其中,日本的納博壟斷RV減速器行業長達40年之久,全球市場占有率一度超過90%。
而面對“圍城”,最有效的辦法就是走出不同的技術路線。
2011年,范正富團隊開始鉆研減速器技術原理的創新。經過6年時間,創造性地發明了MRG傳動技術和FG傳動原理,實現了從0到1的突破。
2017年,瀚晟傳動在寧波高新區落戶。之后,公司又花了4年時間,將MRG傳動技術和FG傳動原理從實驗室搬到生產線上。截至目前,瀚晟傳動已申請了10多項發明專利,其中5項技術申請了國際PCT發明專利。
2022年4月,公司產品開始進入量產階段。據了解,目前瀚晟傳動每個月的產能已接近1000臺,在制造工藝持續提升的情況下,瀚晟傳動關節減速器的年產量在現有設備的情況下有望突破2萬臺。
目前公司產品已經進入部分國內頭部機器人廠商如珠海格力、沈陽新松、藦卡機器人等,后續隨著產能的提升,很快會開發出新的客戶群,如南京埃斯頓、韓國現代、東莞李群自動化、圖靈機器人、達闥機器人等。
結語與未來
據相關數據顯示,全球傳動技術的工業產品市場超5000億元。在工業機器人領域,瀚晟打破國外技術壟斷后,產品將反向輸出到國外。除了可以在工業機器人、協助機器人、人形機器人、醫療機器人等領域發揮作用,為國產機器人的產業化發展需求提供關鍵技術條件支撐,瀚晟傳動的技術原理同樣可以應用在工程機械、礦山機械、港口機械、石油機械、行走履帶驅動等傳統工業領域,助力中國制造更新迭代。







