减速器是连接动力源（如电机）与执行机构的中间装置，属于动力传达机构。其核心功能是通过齿轮等传动部件组成的速度转换器，将动力源的高转速降低至执行机构所需的低转速，同时增大输出转矩，从而满足不同场景的动力需求。源起基金本期内容继续为大家介绍精密仪器的其他零件。

工业机器人核心部件之谐波减速器

谐波齿轮传动由美国发明家C.W.Musser于1955年首创，这一传动技术突破了传统刚性构件的机械传动模式，通过柔性构件的弹性变形实现动力传递，因其运行时柔性构件的弹性变形呈现对称谐波形态而得名。谐波减速器正是基于该技术发展而来的传动装置。

谐波齿轮减速器的核心构造包含三大基础构件：

刚轮：带有内齿圈的刚性齿轮，通常固定或作为机架；

柔轮：带有外齿圈的柔性齿轮，可产生可控弹性变形；

波发生器：驱动柔轮产生周期性弹性变形的关键部件。

图：谐波减速器结构示意图（资料来源：绿的谐波招股说明书）

其工作原理为：波发生器通过旋转或直线运动，使柔轮产生径向弹性变形波，变形后的柔轮外齿与刚轮内齿在特定区域啮合，随着波发生器的运动，啮合区域依次改变，从而实现柔轮与刚轮之间的相对运动，完成运动和动力的传递。这种依靠柔性构件弹性变形的传动方式，赋予了谐波减速器传统刚性传动难以企及的独特性能。

图：谐波减速器运行示意图（资料来源：绿的谐波招股说明书）

谐波减速器的典型应用场景为轻负载领域。它凭借传动比大、精度高、体积小及重量轻等优势，成为精密传动场景的理想选择，但同时也存在传递扭矩较小、传动效率偏低、柔轮使用寿命有限且输入转速受限等特点。

基于上述特性，谐波减速器主要适用于小型机器人关节，如小臂、腕部、手部等对负载要求较低但需精准控制的部位。谐波减速器还适用于协作机器人的大部分动力关节中，谐波减速器的轻量化与高精度特性可充分满足作业需求，尤其适合 3C 制造、半导体、医疗器械等对空间精度要求高但负载压力较小的行业。

工业机器人核心部件之行星减速器

行星齿轮传动机构主要由行星齿轮、行星架和太阳轮组成。在精密行星减速器的工作过程中，一般由伺服电机等原动机带动太阳轮转动。太阳轮与行星齿轮啮合，驱动行星齿轮产生自转；同时，由于行星齿轮另一侧与减速器壳体内壁的环形内齿圈啮合，行星齿轮在自转的同时，会沿与太阳轮旋转相同的方向在环形内齿圈上滚动，进而围绕太阳轮做“公转”运动。行星轮通过公转带动行星架旋转，行星架与输出轴相连，从而驱动输出轴输出扭矩。

图：行星减速器基本内部结构（资料来源：IQS Directory）

行星减速器常与步进电机或伺服电机配套使用。从结构特性来看，其单级减速比范围在3至10之间（最小3，最大通常不超过10），常见减速比包括3、4、5、6、8、10等，且减速器级数一般不超过3级（级数对应行星齿轮的套数）。凭借体积紧凑、使用寿命长、传动效率高等优势，行星减速器广泛应用于步进电机或伺服电机的动力输出端，实现转速调节与扭矩提升的功能。

机器人零部件市场容量分析

精密减速器作为高端装备的核心传动装置，其产业的景气程度与制造业资本投入以及宏观经济周期紧密相连。国家统计局数据显示，2024年我国工业机器人产量达到55.64万台，同比增长14.2%，这一显著增长有力拉动了精密减速器的市场需求。

据GGII研究分析，2024年中国工业机器人的下游需求展现出极为明显的结构性分化特征。在新能源车及零部件、3C、新能源这三大主要需求板块中，仅3C电子与汽车零部件行业呈现出相对突出的增长态势。

汽车整车行业由于市场竞争加剧、消费者需求变化等因素，增长动力不足；新能源行业更是因前期过度投资、产能过剩等问题，需求出现大幅度下滑。而在食品行业，随着消费升级以及自动化生产需求的提升，企业积极引入工业机器人，推动了精密减速器在该领域的应用增长。

金属制品行业同样保持稳健发展，对工业机器人的需求稳步上升，为精密减速器市场注入稳定动力。半导体行业受益于全球芯片需求的释放、国产替代进程的加速，众多晶圆搬运机器人厂商订单量激增，带动了对精密减速器的强劲需求，使其增长表现格外亮眼。

图：2016-2024年中国工业机器人产量变化情况（万台，%，）（数据来源：国家统计局，GGII）

据GGII数据所示，在减速器类型的需求方面，2024年中国工业机器人减速器总需求量预计会达到134.4万台，与上一年相比，实现了13.0%的同比增长。细分到具体类型，2024年中国工业机器人RV减速器的需求量预计为56.1万台，谐波减速器需求量预计为78.4万台 。

展望未来，GGII预测在2025-2028年期间，中国工业机器人领域的减速器需求总量会超过750万台。这一数据表明，随着工业自动化的持续推进，工业机器人市场不断扩张，作为核心部件的减速器，其市场需求也将迎来更为广阔的增长空间 。

图：2013-2028年工业机器人RV与谐波减速器需求量及预测（单位：万台）（资料来源：GGII）