人形机器人产业链专题之减速机
作为人形机器人系列的第五篇，本篇主要针对人形机器人的运动控制机构减速电机进行梳理，以帮助我们更好的把握和了解产业链的发展情况，没有看过前四篇的小伙伴可以点击如下链接查看上篇文章内容，文章一般会首发在微信公号：人生like马拉松
第一篇-人工智能皇冠上的明珠-人形机器人
第四篇-人形机器人产业链专题之灵巧手的掌上明珠空心杯电机探究
一、减速机简述
今天我们跟踪的产业链是机器人用的减速器。在人形机器人上减速器的单台加价值量在13400元，使用数量26个左右，价值量占人形机器人整体的7.67%
我们都知道机器人有多种形态，工业机器人，服务机器人、特种机器人等，减速器是工业机器人（协作机器人类似）上游三大核心零部件之一，在工业机器人整机中成本占比约 13%-30%（国产和外资品牌存在差异，国产品牌机器人减速器占成本的比例超过 30%，日系等外资品牌机器人减速器占成本的比例约为 12%-13%），人形机器人相对工业机器人因较少使用高价值的RV减速机，相应增加了电池和高性能的各类传感器导致占比较低，为方便对减速器进行整体对比说明，下文也会引入工业机器人的RV减速器进行相关功能对比和公司介绍说明。
1、定义和功能
减速机又名减速器，是机械设备中起到传动功能的基础部件。机械设备一般由动力、传动与执行三大系统构成。减速机通常在原动机和工作机之间起着匹配转速和增大扭矩的作用。
减速机通常具有高、精、广三特性，高，即高单位体积承载能力、高可靠性、高耐用度；精，即零部件精度高，从而降低运行噪音和振动，对切削、磨削加工工艺技术要求高；广，即产品广泛适用于众多行业。
2、减速机的分类
1）减速机依照传动原理可分齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机与行星齿轮减速机。
2）减速机按不同的下游应用场景主要分为通用和专用减速机两大类，通用减速机以模块化、系列化产品为主，通常一类型号的产品可以兼容下游多种应用场景，而专用减速机则更多针对某一特定应用领域。
二、机器人减速机类型
机器人关节减速器的工作原理是利用齿轮传动的原理，将电机的高速旋转转换为机器人关节的低速高扭矩旋转。
机器人主要用到精密减速机，主要有谐波减速器、RV减速器和精密行星减速器。精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长，更加可靠稳定，应用于机器人、数控机床等高端领域。
RV 减速器——技术上通过多级减速传递运动，一般由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成，零部件较多。RV 减速器具有高刚性和扭矩承载能力（负载能力），同时体积较大。适合机器人大臂、基座等重负载部位。
谐波减速器主要通过柔轮的弹性变形传递运动，主要由柔轮、 刚轮、波发生器三个核心零部件组成。与RV 减速器相比，其具备体积小、运动精度高的特点，适合机器人小臂、腕部、手部 等需要精细化操作的部位（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）。
行星减速器适用于人形机器人的关节部位。行星减速器由行星轮、行星架、太阳轮、内齿轮和外齿轮等组成。其工作原理与行星围绕太阳运动相似，具有体积小、高刚性、高精度、高效率的特点。目前行星减速器结构复杂，价格昂贵，降本是未来趋势。
根据行业调研情况来看，其他领域的需求更注重自动化到智能化提升，从替代简单重复劳动、向协作提升人力劳动效率转变，应用领域偏向轻负载，而对机器人精度和协作性要求将持续提升，谐波减速器与行星减速器是轻负载人形机器人的理想部件。
三、机器人用精密减速机的竞争格局和国内主要相关公司介绍
1，精密减速机的竞争格局
1）谐波减速器
全球市场方面，日本哈默纳科一家独大，市占率达82%；中国绿的谐波占比7%；其他厂商占比11%。国内市场方面，2021年日本哈默纳科和日本新宝合计占比超40%，绿的谐波占比近25%，相较于2020年国产厂商整体份额均有提升，2020年和2021年国内谐波减速器市场竞争格局，外圈为2020年的国内占比，内圈为2021年的对应占比。
2）行星减速器
目前行星减速器由德日企业主导市场。根据QY resaerch数据，2022年全球前五大行星减速器厂商分别为德国赛威传动、德国纽卡特、德国威腾斯坦、精锐科技和纽氏达特。全球CR5市占率超50%。
3）RV减速器
RV减速器日本博纳特斯克中国市场份额超50%，双环传动位居第二。根据华经产业研究院数据，2021年国内RV减速器市占率日本博纳特斯克占比超50%，双环传动14%位列第二，中大力德、秦川机床分别占比4%和2%。
2，精密减速器国内主要相关公司说明
涉及机器人减速器生产的国内厂家主要有如下11家，由于部分主营业务是电机的厂家和未上市的没有罗列进去，欢迎大家补充，目的也是为了留档后续进行快速查找和行业间技术和公司质地的先关对比。
减速机是工业自动化核心零部件，自动化需求、新应用场景带来行业持续扩容，国内龙头企业近年来技术不断突破，国产替代、行业整合速度加快，也在不断向新应用场景、机电一体化等方向布局，从8月中旬的世界机器人大会也能看到人形机器人的风口和行业趋势已经出来，下一篇将总价下今年的世界机器人会值得关注的前沿科技和头部公司的动态，欢迎关注。
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