有了自己的“關節”，國產機器人巋然挺立

把“命門”掌握在自己手中

本報記者 張 曄

在機器人行業，流傳着這樣一句半開玩笑的話：“如果一家日本的減速器企業説跪下，全球機器人沒幾個能站着。”

這句話的背後，是精密減速器被一家日本企業長期高度壟斷的不爭事實，而精密減速器就像是機器人的“關節”，也是機器人成本構成中佔比最大的核心部件。被國外企業長期壟斷，嚴重製約着國產機器人產業的發展。但隨着近些年國產諧波減速器的快速崛起，這一局面正被改寫。

近日，在第21屆中國國際工業博覽會上，由蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司（以下簡稱綠的諧波）自主研發的Y系列諧波減速器，憑藉諧波齒輪傳動領域世界最高精度和國際領先性能，一舉獲得中國工博會大獎。

這家名不見經傳的民營企業，其核心團隊2003年就開始默默無聞地瞄準了這個方向，不計付出，堅持投入，自主創新逆襲超越，從底層數學模型做起，採用完全不同的技術路線，研製出國際領先的諧波減速器，確保了國產機器人行業核心零部件的自主可控及高速發展。

20世紀50年代中期，美國人馬瑟在薄殼彈性變形理論基礎上，應用金屬的撓性和彈性力學原理髮明出來一種新型諧波傳動技術。70年代，這項技術引入日本，隨之日本製造的諧波減速器被廣泛地應用於各種傳動系統中，這家日本公司生產的諧波減速器，具有輕量、小型、傳動效率高、減速範圍廣、精度高等特點，成為整體運動控制領域當之無愧的領軍企業。

“諧波減速器廣泛應用於機器人、機牀、自動化、航空航天等各種領域，主要起降低輸出轉速、增大輸出扭矩作用，具有大傳動比、高承載、高精度等諸多優點。”綠的諧波儲建華博士告訴記者，作為機器人最核心零部件之一，諧波減速器直接關係到機器人本體的性能與壽命，精度保持壽命、傳動精度、剛性等也是諧波減速器最具挑戰性的技術參數。

近年來，中國工業機器人產業進入新的歷史機遇期，國際機器人企業紛紛大舉進入中國。在中國，如汽車製造、3C電子、工廠自動化等行業，對機器人的需求也是越來越旺盛。然而，對於國內的機器人產業而言，諧波減速器、伺服電機和驅動器、控制系統等還需大量依賴進口，這就導致了其競爭力與國外企業還有差距。

據記者調查發現，減速器約佔據機器人整體成本1/3，而國外產品售價較高，且行業景氣時候交貨週期長達10個月以上，極大制約了機器人本體廠商生產及服務。

綠的諧波公司前身1999年就開始紮根高端製造，2003年開始投入研發諧波減速器。由於日本公司高度壟斷，他們找不到任何文件資料可供參考，同時還要回避國外公司專利，因此，他們從底層數學模型開始摸索研究，完全跳出了傳統漸開線齒形設計理論，開發和驗證新齒型，研發專用新材料，摸索熱處理和精密製造工藝。

“綠的團隊從一開始就感受到強大的阻力，深知會經歷一個非常艱苦的探索和嘗試過程，但團隊齊心協力，保持高度的使命感，着眼於未來，最終克服了技術、資金、市場等方面的重重困難，到2009年正式推出諧波減速器原型機，並建設企業檢驗測試中心，對諧波減速器進行評價和測試，經過充分的驗證，直到2012年才正式推向市場。”儲建華説，得益於從一開始堅持正向設計開發，除了個別標準件外，諧波減速器其餘均由自己生產製造，做到質量和交期可控。

但是，他們並沒有止步。作為機器人核心零部件龍頭企業， 今年4月份面向全球發佈新一代Y系列超高精度和N系列超長壽命諧波減速器。

Y系列諧波減速器是綠的諧波獨有專利設計，也是世界上首款實現了10弧秒以內傳動精度的諧波齒輪傳動裝置，扭轉剛度提升一倍，並從根本上解決了振動耦合問題，代表了諧波減速器的未來發展方向。N系列諧波減速器使用新一代高性能材料，專有製造工藝及熱處理技術，精度保持壽命超過2萬小時，是目前已知國際最高水平。除具有超長壽命外，還具有精度高、承載高、温升小、效率高、運行平穩、抗衝擊能力強等特性。

作為已獲實施3項諧波減速器相關國家標準的主要編寫起草方，綠的諧波已經獲得50多項國家專利授權。截至目前，他們已開發出21個系列上千種規格的諧波減速器產品，大規模應用於機器人、機牀、自動化、醫療器械、半導體、航空航天等二十多個領域。國內市場佔有率超過60%，海外銷量年增速超過35%。