工業機器人在這幾年發展越來越迅猛，許多行業都用上了機器人，在機械裝配的流水線，在液壓機壓制粉末的過程中，裝料取料由于都是重復動作，非常適合機械人來操作，一是降低了成本，二是他們工作很精確，比人操作效率高多了。
然而在機器人的核心領域，就是關節處的轉動和傳動裝置，諧波減速機在里面的使用的精度和速度 ，我國始終沒有掌握核心技術，但是在近日重慶大學王佳旭教授的團隊。取得了重大的科研成功。公司在諧波減速機設計分析評價測試體系的共性關鍵技術，成功研制出高效可靠諧波減速機。主要是指機器人在捉拿物料動作時，松緊適度，準確而又精細，就比如說能捉住一個雞蛋，一是拿得穩，二是不會掉，三是輕拿輕放，體現了當代工業的高超水平。

眾所周知工業機器人主要有減速機，伺服電機及控制系統三大核心部位組成。減速機作為工業機器人的重要部件。伺服驅動電機與傳統電機比較節能效果顯著，根據加工工藝和生產節拍不同，伺服驅動電機可節電 20%-60%。在整個機械結構中占據很重要的地位，成本接近1/3，但是我國在諧波減速機方面長久以來一直依賴進口，也制約了我國工業機器人產業的進一步發展。    減速機好比人的手臂的關節控制著機器手臂的方向跟角度，動作力量等等，因為機器人需要高強度的重復動作。這個關節的好壞決定了工業機器人的工作效果以及壽命，效果所以至關重要，王佳旭團隊先后突破了齒形設計，材料加工技術、評測評價等多國關鍵性技術后，終于打斷了這個壟斷性技術，成功研制出純國產的精密諧波減速機，目前項目通過了產學研合作建立了年產3萬臺套以上生產線，這類產品實現了工業機器人核心技術部件的國產化，我國工業機器人未來可期。

這是諧波減速機測試軟件的工作界面，顯示有當前測試參數：傳動誤差、輸出角度、輸入角度、平均誤差、最大誤差、最小誤差、輸出轉速 , 最大效率。
測試顯示：珠海格力智能裝備有限公司所測試的RV-40E，產品編號：978711107168   減速比達到121，額定轉矩412，測試地址：珠海市九洲大道2097號，聯系電話：0756-8663014  檢驗人員：王強，檢驗時間：2018年6月9日。
傳動誤差：最大傳動誤差 32.1arc.sec.輸出角度從25-325度。
RV減速機測試報告顯示：
納博-RV20E  產品編號：20200412   減速比：81  額定轉矩：167N.m  剛度曲線   扭轉角arc min
剛度：b/a=58.473 N.m/arc min
空程：0.508 arc min
齒隙：0.867 arc min

功能：顯示各類RV&諧波減速機的實時剛度、精度、輸出轉速、傳動誤差、效率的數據、波形、并生成曲線及報表予保存和打印。
RV、行星、諧波減速機測試軟件顯示有
輸出轉速8r/min , 最大效率：87.74
輸出轉速12r/min , 最大效率：86.01
輸出轉速15r/min , 最大效率：84.52

諧波減速機的原理及應用
一、諧波減速機簡介
諧波齒輪減速機是利用行星齒輪傳動原理發展起來的一種新型減速機。諧波齒輪傳動（簡稱諧波傳動），它是依靠柔性零件產生彈性機械波來傳遞動力和運動的一種行星齒輪傳動。
二、傳動原理
當波發生器為主動時，凸輪在柔輪內轉動，就近使柔輪及薄壁軸承發生變形可控的彈性變形），這時柔輪的齒就在變形的過程中進入（嚙合）或退出（嚙離）剛輪的齒間，在波發生器的長軸處處于完全嚙合，而短軸方向的齒就處在完全的脫開。波發生器通常成橢圓形的凸輪，將凸輪裝入薄壁軸承內，再將它們裝入柔輪內。此時柔輪由原來的圓形而變成橢圓形，橢圓長軸兩端的柔輪與之配合的剛輪齒則處于完全嚙合狀態，即柔輪的外齒與剛輪的內齒沿齒高嚙合。這是嚙合區，一般有30%左右的齒處在嚙合狀態；橢圓短軸兩端的柔輪齒與剛輪齒處于完全脫開狀態，簡稱脫開；在波發生器長軸和短軸之間的柔輪齒，沿柔輪周長的不同區段內，有的逐漸退出剛輪齒間，處在半脫開狀態，稱之為嚙出。
        波發生器在柔輪內轉動時，迫使柔輪產生連續的彈性變形，此時波發生器的連續轉動，就使柔輪齒的嚙入—嚙合—嚙出—脫開這四種狀態循環往復不斷地改變各自原來的嚙合狀態。這種現象稱之錯齒運動，正是這一錯齒運動，作為減速器就可將輸入的高速轉動變為輸出的低速轉動。對于雙波發生器的諧波齒輪傳動，當波發生器順時針轉動1/8周時，柔輪齒與剛輪齒就由原來的嚙入狀態而成嚙合狀態，而原來脫開狀態就成為嚙入狀態。同樣道理，嚙出變為脫開，嚙合變為嚙出，這樣柔輪相對剛輪轉動（角位移）了1/4齒；同理，波發生器再轉動1/8周時，重復上述過程，這時柔輪位移一個齒距。依此類推，波發生器相對剛輪轉動一周時，柔輪相對剛輪的位移為兩個齒距。柔輪齒和剛輪齒在節圓處嚙合過程就如同兩個純滾動無滑動）的圓環一樣，兩者在任何瞬間，在節圓上轉過的弧長必須相等。由于柔輪比剛輪在節圓周長上少了兩個齒距，所以柔輪在嚙合過程中，就必須相對剛輪轉過兩個齒距的角位移，這個角位移正是減速器輸出軸的轉動，從而實現了減速的目的。

諧波減速機是一種新型的機械傳動變速機構，與普通齒輪傳動相比具有體積小，重量輕，結構簡單，傳動比范圍大，（單級傳動比為40~350，多級傳動比可達到1600-100000），傳動效率高，（單級傳動效率N大于等于85%），傳動精度高，承載能力強等特點，可廣泛用于航天、航空、工業機器人、機床微量進給、通訊設備，紡織機械，化纖機械，造紙機械，發動機構，印刷機械、食品機械和醫療器械等領域。

諧波驅動器的原理：
諧波驅動由三個基本部件構成，波發生器為橢圓形，柔輪為薄壁杯狀的金屬彈性體，外側加工有齒輪。鋼輪成鋼性環狀，內側加工有齒輪。柔性輪根據波發生器進行彈性變形，彈性變形后的柔輪是在長軸部分咬合到鋼輪，波發生器順時針旋轉一圈的嚙合部分依次改變。柔韌與剛輪之間相差兩個齒，逆時針移動。一般將該動作稱為輸出執行。

日本的制造業在全世界來說一直是領先的，日本人以精工細作巧奪天工而聞名于世。他們注重于單一產品制作到極致。大家廣為頌讀的自動鎖緊螺母是日本公司制作的獨步天下。那么下面我們來看看日本鬼子造的諧波減速器。諧波減速器其大小不一，大的直徑有一米左右，小的直徑只有兩厘米，只有我們經常使用的硬幣那么大。


今天有牛人把一個很小的諧波減速器，直徑只有5公分的諧波減速器拿來做試驗。是日本人制造的諧波減速機，那我們先把它安裝到一塊鐵板上面。


再在諧波減速器的一端安裝一個扳手，有30公分長，在扳手的頂端裝上一個測量長度螺旋測微器，可以精確顯示扳手與安裝鐵板的位置，我們把初始位置設置成0，也就是螺旋測微器的頂端與鐵板之間是沒有一絲的縫隙的，我們再把諧波減速機通上電，讓諧波減速機作循環動作，每次旋轉之后，螺旋測微器上面顯示的數字都是0，可見諧波減速機在經過多次旋轉以后，位置沒有絲毫的變化，可見其精度是非常高的。




為什么工業機器人通常需要用到減速機？工業機器人通常執行重復的動作，完成相同的工序。
工業機器人在生產中，我們今天來了解一下諧波減速機有什么特點，以及它是通過什么原理來實現減速的。
那么我們首先來看一下諧波減速機有哪幾部分組成，我們來看這張圖片。是一個諧波減速機的實物圖，是由三個部分組成，前面這個像軸承一樣的叫做主動輪，中間的這個叫柔輪，旁邊的這個鋼圈和鋼輪，它主要就是由這三個部分組成。
那么諧波減速機它有什么特點呢？
首先它必須搭配伺服電機使用。為什么呢？因為它本身的精度要求非常高，大家都知道伺服電機精度非常高，所以說在所有的減速器里面，諧波減速機是精度最高的一個。那么我們一般伺服電機經常會用到機器人，傳送機器人的各部的旋轉，機器人的關節處，那它的一個特點就是精度非常高。但是它的成本也很高。那么我們再看中間一個柔輪，這個柔軟的材質比較柔軟，所以說他的耐沖擊能力比較差。如果經常受到大大的力量的沖擊，它的使用壽命會有所影響。當然是指相對于金屬的高冷來說。
那我們總結一下諧波減速機它的缺點就是成本高，耐沖擊能力比較弱。當然現在工業比較發達、航空制造、流水線上用到機器人，用到諧波減速機的地方比較多。目前國際的品牌和國內的品牌也不少。那么我們看一看他們是通過什么原理來實施減速的這個效果的，通過這個視頻我們就可以看到，外部的主動輪帶動中間的柔輪做旋轉運動，這個主動輪直接插入中間帶動柔輪，我們可以看到這個柔輪是變形的，主動輪帶動柔輪一起旋轉，因為柔輪變形他與周圍的鋼圈形成了嚙合。由于這個中間的主動輪的旋轉，它會進一步達到一個減速效果。隨著主動輪速度的增加，后面的柔輪轉速不是太快。它的減速比可以從70~500。可以達到一個非常大的減速比。他用的最多的就是用在機器人的旋轉，機器人的胳膊關節上。還可以插取一些比較脆弱的東西，比如說玻璃屏幕替代，它的本身精度非常高，配合伺服電機使用。伺服電機的成本也非常高。一般是用在機器人的關節上，我們這次太空倉里面的機械臂就用上了我們國產的諧波減速機，非常精度的把航天員湯宏波、劉伯明送上外太空進行倉外作業，由在倉內的航天員來操作機械臂，要求精度非常高，還要適度外太空惡劣的無空氣環境，大量的宇宙的射線，對我們國防工業也是一個挑戰。

諧波傳動是由美國發明家馬瑟與上世紀50年代中期發明創造的。諧波傳動的特點具有

1，精度高，多齒在兩個180度對稱位置同時嚙合，因此齒輪齒距誤差和累積齒距誤差小。對于旋轉精度的影響較為平均，可得到極高的位置精度和旋轉精度。
2，傳動比大，單級諧波齒輪傳動的傳動比可達到30~500，且結果簡單。
3，承載能力強，諧波傳動是齒與齒嚙合面的接觸，加上同時嚙合齒數比較多，因而單位面積載荷比較小，承載能力較其他傳動形式高。
4，體積小、重量輕，相比普通齒輪裝置，體積和重量可大大降低，實現小型化輕量化。
5，傳動效率高，壽命長。
6，傳動平穩無沖擊，噪聲小。

諧波減速機在國外是一個成熟的技術，技術基礎是由諧波傳動。它是由波發生器，柔性輪，剛性輪三個結構組成的傳動。波發生器會使柔性輪產生彈性形變，與剛性輪共同傳遞運動。實現大傳動比，與通用減速器比，用于機器人關節的諧波減速器要求具有傳動鏈短，體積小，功率大，質量輕和易于控制等特點。