精密减速机在物流移动机器人的应用

作为物流移动机器人动力系统子结构传动装置的核心零部件，精密减速机对于控制精度、提高扭矩发挥着重要作用。在进行减速机的选择时，除根据需求选择不同的减速机种类外，还要关注减速机的减速比、使用寿命等多种因素，尤其是为适配物流场景下的应用需求，定制化开发也成为发展趋势。

对于包括物流移动机器人在内的工业机器人，主要由控制系统、动力系统及本体机械结构三大部分构成。其中，减速机是动力系统子结构传动装置的核心零部件，其主要功能是达到减速增矩的作用。长期以来，减速机被视为工业机器人制造中技术壁垒最高的核心零部件，根据相关企业的成本统计，减速机在机器人制造成本中占比在33%～38%之间。

作为相对精密的机械，减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，物流移动机器人的轮边驱动减速、转向、顶升或重复等动作都需要通过减速机来完成。因此，物流移动机器人的能力与效率与减速机密切相关。

具体到以AGV为代表物流移动机器人，对于减速机的要求主要是长度短、径向负载大、高精度，目前市场上应用较多的减速机是精密行星减速机、摆线针齿减速机等。其中，结构更紧凑的精密行星减速机，额定输出扭矩可以做得很大，但材料及零件加工精度要求高，结构复杂，制造与安装较困难。而摆线减速机是一种应用行星式传动原理的摆线针齿啮合的新颖传动装置，优点是体积小、重量轻、动作传递精度高、传动比范围大、传动扭矩大、传动效率高、使用寿命长、结构简单，不过摆线减速机制造工艺复杂，有些零件的制造精度和装配工艺要求较高。此外，围绕物流移动机器人的应用需求和场景，对减速机进行定制开发也成为一种选择，目前在市场中也占有一定比例。

作为机器人的关键零部件之一，减速机对物流移动机器人的整机性能起到关键作用，需要具有较高精度保持性（寿命）、高可靠性、低噪音等特性。减速机本身有额定的使用寿命，需要定期更换。工业机器人的工作寿命一般为8至10年左右，作为传动和承重的核心部件，减速机在运行期间的磨损不可避免，其使用寿命通常在2年左右，因而在物流移动机器人维修保养的过程中，也需要大量的减速机替换。

在进行减速机的选择时，除根据需求选择不同的减速机种类外，还要关注减速机的减速比、安装方式和尺寸、精度、受力等等，而这些因素往往也是衡量减速机优劣的主要标准。

其中，传动效率是减速机重要评价指标之一。要测试传动效率是需要专业设备的，用户很难自己测出具体数据，但可进行横向对比。减速机的寿命主要取决于轴承的寿命，轴承通常最先受到损坏，尤其谐波减速机，RV减速机的行星结构部分也是易坏点。是否发热也是衡量指标之一，因为减速机精度取决于齿轮的啮合程度，啮合间隙过大，减速机的精度就越差，而采用微过盈的方式，精度就会提高，但是就会导致发热过大的问题。精度是考量减速机的重要指标，角传动精度直接影响着机器人的绝对定位精度，另外还有机器人的重复定位精度问题。无论是哪种减速机，还会必定面对漏油的情况，这也是较为常见的故障之一，机器人漏油主要来自两个方面：电机漏油和减速机漏油。其中，减速机漏油现象更为多见，背后就涉及本体企业安装不合理等原因，因此安装方式的选择非常重要，也是减速机企业研发方向的重点。

除了更高精度、更可靠稳定等的要求之外，为适配物流场景下的应用，定制化需求也更加显著，一体化进程开始加速。一体化可以使减速机产品结构更紧凑，安全保障更高和安装调试更容易，并可更好提升AGV产品行走的灵活性、稳定性和可靠性。因此将驱动器、电机、减速机等进行融合的一体化解决方案，在市场中逐渐受到青睐。