人形機器人主要構(gòu)成部件及預(yù)歸類（中篇）-人形機器人主要環(huán)節(jié)分析，跟著瀚而普進口外貿(mào)代理小編一起來看看吧！更多進口外貿(mào)代理歡迎來電咨詢瀚而普上海進出口外貿(mào)代理公司，服務(wù)熱線：021-35383360
二、人形機器人主要環(huán)節(jié)分析
1、減速器（8483.40）：技術(shù)壁壘較高，國產(chǎn)替代加速
機器人減速器主要分為 RV 減速器和諧波減速器兩類。諧波減速器具有單級傳動 比大、體積小、質(zhì)量小、運動精度高等優(yōu)點，并且能在密閉空間和介質(zhì)輻射的工 況下正常工作，更適用于輕負載精密減速領(lǐng)域，如人形機器人等。相比諧波減速 器，RV 減速器具有傳動比范圍大、精度較為穩(wěn)定、疲勞強度較高等優(yōu)勢，還有 著更高的剛性和扭矩承載能力，主要適用于機器人大臂、機座等重負載部位。
諧波減速器的難點主要在于齒形設(shè)計、材料、加工設(shè)備、工藝和一致性。技術(shù)難 點具體包括：齒形設(shè)計：由于諧波減速器的傳動原理為兩個齒輪之間的嚙合運動， 且柔輪不斷發(fā)生形變，因此齒輪的高度、寬度、形狀等設(shè)計對減速性能有較大影 響。材料：柔輪不斷形變傳遞力矩，對材料的一致性、載荷、精度、疲勞壽命都 有較大挑戰(zhàn)，普通的金屬和合金難以達到要求。加工設(shè)備：柔輪很薄，厚度約 100μm，加工和切割要求高，高精度數(shù)控磨床、滾齒機均需要進口，而日本高精 度機床對我國有限制。加工工藝：柔輪的加工和切割要求高，有一些過程仍然依 賴于員工的經(jīng)驗積累。一致性：在規(guī)?；慨a(chǎn)情況下，降低次品率，保持產(chǎn)品的 一致性水平有很大難度。RV 減速器相比諧波減速器結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，對加工精度和工藝要求更為嚴(yán)苛。其 技術(shù)難點具體為：加工精度：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實際工況中 RV 減速器需要反復(fù)精確定 位，相當(dāng)于不斷啟動和剎車，保持精度不衰減，如果精度低將會造成產(chǎn)品的磨損。加工工藝：各項工藝的密切配合，包括齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成 組技術(shù)、裝配精度，這些工藝總裝公差將會造成產(chǎn)品的磨損和壽命。一致性：作 為精密零部件，單個產(chǎn)品達到較高性能難度不高，但規(guī)模化量產(chǎn)的產(chǎn)品均達到標(biāo) 準(zhǔn)性能是極大挑戰(zhàn)。
絲杠是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動的理想的產(chǎn)品。常見的絲杠產(chǎn)品包括滑動絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等。滾珠絲杠是工業(yè)精密機械中常用的傳動元件，其主要結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠、滾珠螺 母、滾珠三部分。核心傳動原理是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，化滑動摩擦為滾 動摩擦。當(dāng)絲杠相對螺母旋轉(zhuǎn)時，絲杠的旋轉(zhuǎn)面通過滾珠的循環(huán)滾動推動螺母軸 向移動，化旋轉(zhuǎn)為線性；滾珠的滾動使得絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠 與絲杠、螺母之間的滾動摩擦，化滑動為滾動，大大提升傳動效率。行星滾柱絲杠屬于新一代螺紋絲杠的高精尖分支，綜合性能強且應(yīng)用前景廣闊。行星滾柱絲杠通過嚙合滾柱產(chǎn)生線接觸滾動摩擦，大幅增加絲杠傳動過程的接觸 面和受力面，與以往用于精密傳動的滾珠絲杠相比，在傳動效率損失不大的前提 下，又同時具備了高轉(zhuǎn)速、高載荷、高剛度、高范圍導(dǎo)程以及更小體積、更低噪 音、更方便維護拆卸等特點。目前已經(jīng)在航空航天、武器裝備、核動力等全球高 精尖領(lǐng)域運用，同時在機床、汽車 ABS 系統(tǒng)、石油化工等民用場景下也存在廣泛的應(yīng)用需求。
滾珠絲杠：滾珠絲杠發(fā)明于 1874 年，20 世紀(jì) 30 年代，美國通用公司在汽車的 轉(zhuǎn)向裝置上首次應(yīng)用了滾珠絲杠元件，20 世紀(jì) 40 年代，滾珠絲杠副首次在數(shù)控 機床上得到使用，并成為了數(shù)控機床的理想進給元件；伴隨機床和自動化設(shè)備的 發(fā)展，對滾珠絲杠副的研究和生產(chǎn)得到推進，50 年代開始在工業(yè)發(fā)達國家出現(xiàn) 眾多滾珠絲杠副廠家，如英國 ROTAX、日本 NSK 等。我國研制用于數(shù)控機床的 滾珠絲杠副起步于 20 世紀(jì) 50 年代，1964 年我國自行設(shè)計研制第一套滾珠絲杠 副，自 2009 年國家啟動相關(guān)課題開始，國內(nèi)企業(yè)如漢江機床、山東博特精工等 已經(jīng)取得了許多優(yōu)秀的成果，但目前我國在高性能產(chǎn)品上與世界先進企業(yè)相比仍 有進步空間，在國內(nèi)市場上，中高端滾珠絲杠市場主要由德國和日本企業(yè)占據(jù)， THK、NSK、力士樂等國際企業(yè)可以占據(jù)高端市場 90%的市場份額，而中國大 陸企業(yè)主要活躍在中端市場，約占 30%的市場份額。主要原因為我國企業(yè)規(guī)模 小，起步晚，在產(chǎn)品質(zhì)量上達不到高精度水平。
行星滾柱絲杠：1942 年，瑞典人 Carl Bruno Strandgren 首次申請了循環(huán)式行星 滾柱絲杠專利，1954 年申請了標(biāo)準(zhǔn)式和反向式行星滾柱絲杠專利，1986 年， William J. Roantree 發(fā)明了差動式行星滾柱絲杠，之后 Oliver Saari 發(fā)明了軸承 環(huán)式行星滾柱絲杠。1970 年，瑞士的 Rollvis 公司開始研制行星滾柱絲杠，瑞典 的 SKF 也同時研制行星滾柱絲杠，美國的 Moog、德國的 Ortlieb 和英國的 Power Jacks 等都有各自成熟的行星滾柱絲杠產(chǎn)品；美國的 Exlar 和德國的 Rexroth 都 將行星滾柱絲杠運用到各自的機電作動器中。2022 年日本、歐洲滾柱絲杠企業(yè) 在中國市場占有率高達 90%。根據(jù)觀研報告網(wǎng)數(shù)據(jù)，2022 年我國行星滾柱絲杠 市場供應(yīng)量排名前四的廠家分別是 Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Ewellix （瑞典）Rexroth（德國），市占率分別為 27%、26%、13%，12%。由于我國 企業(yè)在該行業(yè)起步晚，競爭實力距離國外工業(yè)發(fā)達國家企業(yè)有較大差距。
上海瀚而普國際貿(mào)易有限公司是一家以進口外貿(mào)代理、出口外貿(mào)代理及自營各類商品、技術(shù)的一站式外貿(mào)代理服務(wù)，以安全、便利、增值為企業(yè)核心，24小時應(yīng)急響應(yīng)，提供進口外貿(mào)代理、清關(guān)等一攬子進出口服務(wù)，進口外貿(mào)代理熱線:021-35383360。
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二、人形機器人主要環(huán)節(jié)分析
1、減速器（8483.40）：技術(shù)壁壘較高，國產(chǎn)替代加速
機器人減速器主要分為 RV 減速器和諧波減速器兩類。諧波減速器具有單級傳動 比大、體積小、質(zhì)量小、運動精度高等優(yōu)點，并且能在密閉空間和介質(zhì)輻射的工 況下正常工作，更適用于輕負載精密減速領(lǐng)域，如人形機器人等。相比諧波減速 器，RV 減速器具有傳動比范圍大、精度較為穩(wěn)定、疲勞強度較高等優(yōu)勢，還有 著更高的剛性和扭矩承載能力，主要適用于機器人大臂、機座等重負載部位。
諧波減速器的難點主要在于齒形設(shè)計、材料、加工設(shè)備、工藝和一致性。技術(shù)難 點具體包括：齒形設(shè)計：由于諧波減速器的傳動原理為兩個齒輪之間的嚙合運動， 且柔輪不斷發(fā)生形變，因此齒輪的高度、寬度、形狀等設(shè)計對減速性能有較大影 響。材料：柔輪不斷形變傳遞力矩，對材料的一致性、載荷、精度、疲勞壽命都 有較大挑戰(zhàn)，普通的金屬和合金難以達到要求。加工設(shè)備：柔輪很薄，厚度約 100μm，加工和切割要求高，高精度數(shù)控磨床、滾齒機均需要進口，而日本高精 度機床對我國有限制。加工工藝：柔輪的加工和切割要求高，有一些過程仍然依 賴于員工的經(jīng)驗積累。一致性：在規(guī)?；慨a(chǎn)情況下，降低次品率，保持產(chǎn)品的 一致性水平有很大難度。RV 減速器相比諧波減速器結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，對加工精度和工藝要求更為嚴(yán)苛。其 技術(shù)難點具體為：加工精度：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實際工況中 RV 減速器需要反復(fù)精確定 位，相當(dāng)于不斷啟動和剎車，保持精度不衰減，如果精度低將會造成產(chǎn)品的磨損。加工工藝：各項工藝的密切配合，包括齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成 組技術(shù)、裝配精度，這些工藝總裝公差將會造成產(chǎn)品的磨損和壽命。一致性：作 為精密零部件，單個產(chǎn)品達到較高性能難度不高，但規(guī)模化量產(chǎn)的產(chǎn)品均達到標(biāo) 準(zhǔn)性能是極大挑戰(zhàn)。
減速器進口壟斷格局有望打破，國產(chǎn)替代進行時。全球機器人減速器市場高度集 中，日本廠商占據(jù)大部分市場份額，2021 年納博特斯克占據(jù)中國 RV 減速器 53% 市場份額，哈默納科占據(jù)中國諧波減速器 35.5%市場份額。但目前中國已將突破 機器人關(guān)鍵核心技術(shù)作為重要工程，國內(nèi)廠商攻克了減速器、控制器、伺服系統(tǒng) 等關(guān)鍵核心零部件領(lǐng)域的部分難題。中國 RV 減速器出口量總體呈現(xiàn)上漲態(tài)勢， 進口量總體呈現(xiàn)下降趨勢，RV 減速器國產(chǎn)化的趨勢顯現(xiàn)；近年來國內(nèi)諧波廠商 逐漸進入下游客戶供應(yīng)鏈，中國品牌市占率逐年提升。進口精密減速器以日本哈 默納科公司的產(chǎn)品為例，其單價通常在 3,000~4,000 元之間，國產(chǎn)精密減速器單 價為該價格的 30%~50%，具備價格優(yōu)勢。
絲杠是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動的理想的產(chǎn)品。常見的絲杠產(chǎn)品包括滑動絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等。滾珠絲杠是工業(yè)精密機械中常用的傳動元件，其主要結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠、滾珠螺 母、滾珠三部分。核心傳動原理是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，化滑動摩擦為滾 動摩擦。當(dāng)絲杠相對螺母旋轉(zhuǎn)時，絲杠的旋轉(zhuǎn)面通過滾珠的循環(huán)滾動推動螺母軸 向移動，化旋轉(zhuǎn)為線性；滾珠的滾動使得絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠 與絲杠、螺母之間的滾動摩擦，化滑動為滾動，大大提升傳動效率。行星滾柱絲杠屬于新一代螺紋絲杠的高精尖分支，綜合性能強且應(yīng)用前景廣闊。行星滾柱絲杠通過嚙合滾柱產(chǎn)生線接觸滾動摩擦，大幅增加絲杠傳動過程的接觸 面和受力面，與以往用于精密傳動的滾珠絲杠相比，在傳動效率損失不大的前提 下，又同時具備了高轉(zhuǎn)速、高載荷、高剛度、高范圍導(dǎo)程以及更小體積、更低噪 音、更方便維護拆卸等特點。目前已經(jīng)在航空航天、武器裝備、核動力等全球高 精尖領(lǐng)域運用，同時在機床、汽車 ABS 系統(tǒng)、石油化工等民用場景下也存在廣泛的應(yīng)用需求。
滾珠絲杠：滾珠絲杠發(fā)明于 1874 年，20 世紀(jì) 30 年代，美國通用公司在汽車的 轉(zhuǎn)向裝置上首次應(yīng)用了滾珠絲杠元件，20 世紀(jì) 40 年代，滾珠絲杠副首次在數(shù)控 機床上得到使用，并成為了數(shù)控機床的理想進給元件；伴隨機床和自動化設(shè)備的 發(fā)展，對滾珠絲杠副的研究和生產(chǎn)得到推進，50 年代開始在工業(yè)發(fā)達國家出現(xiàn) 眾多滾珠絲杠副廠家，如英國 ROTAX、日本 NSK 等。我國研制用于數(shù)控機床的 滾珠絲杠副起步于 20 世紀(jì) 50 年代，1964 年我國自行設(shè)計研制第一套滾珠絲杠 副，自 2009 年國家啟動相關(guān)課題開始，國內(nèi)企業(yè)如漢江機床、山東博特精工等 已經(jīng)取得了許多優(yōu)秀的成果，但目前我國在高性能產(chǎn)品上與世界先進企業(yè)相比仍 有進步空間，在國內(nèi)市場上，中高端滾珠絲杠市場主要由德國和日本企業(yè)占據(jù)， THK、NSK、力士樂等國際企業(yè)可以占據(jù)高端市場 90%的市場份額，而中國大 陸企業(yè)主要活躍在中端市場，約占 30%的市場份額。主要原因為我國企業(yè)規(guī)模 小，起步晚，在產(chǎn)品質(zhì)量上達不到高精度水平。
行星滾柱絲杠：1942 年，瑞典人 Carl Bruno Strandgren 首次申請了循環(huán)式行星 滾柱絲杠專利，1954 年申請了標(biāo)準(zhǔn)式和反向式行星滾柱絲杠專利，1986 年， William J. Roantree 發(fā)明了差動式行星滾柱絲杠，之后 Oliver Saari 發(fā)明了軸承 環(huán)式行星滾柱絲杠。1970 年，瑞士的 Rollvis 公司開始研制行星滾柱絲杠，瑞典 的 SKF 也同時研制行星滾柱絲杠，美國的 Moog、德國的 Ortlieb 和英國的 Power Jacks 等都有各自成熟的行星滾柱絲杠產(chǎn)品；美國的 Exlar 和德國的 Rexroth 都 將行星滾柱絲杠運用到各自的機電作動器中。2022 年日本、歐洲滾柱絲杠企業(yè) 在中國市場占有率高達 90%。根據(jù)觀研報告網(wǎng)數(shù)據(jù)，2022 年我國行星滾柱絲杠 市場供應(yīng)量排名前四的廠家分別是 Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Ewellix （瑞典）Rexroth（德國），市占率分別為 27%、26%、13%，12%。由于我國 企業(yè)在該行業(yè)起步晚，競爭實力距離國外工業(yè)發(fā)達國家企業(yè)有較大差距。
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