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        國產機器人諧波減速機的歷史和應用介紹

        發布時間:2019-03-28瀏覽次數:782

          諧波傳動是一種靠波發生器使柔性齒輪產生可控的彈性變形波實現運動和動力傳遞的傳動。諧波減速器誕生于上世紀美蘇月球探測時期,主要是為了解決航天運動機構對結構緊湊、質量輕、體積小而減速比大、傳動效率高、傳動精度高的減速器的迫切需求。諧波機械傳動原理是前蘇聯工程師A.摩察尤唯金于1947年首次提出,而美國的C.WaltonMusser根據空間應用需求于1953年發明了諧波減速機,并于1955年獲得美國專利,1960年在紐約展出諧波減速器實物。1961年諧波減速引入中國,國內開始在諧波減速機的設計、制造和應用方面展開了研究。諧波減速器的組成如圖所示,主要包括剛輪、柔輪和波發生器等三個部件組成。


          美國、日本和德國等航天工業強國均有專門從事空間諧波生產和研究的研究所及公司。最為著名的是HD公司,為了應對航天飛行器對空間諧波減速器的應用需求,設立了專門從事空間諧波減速器的研究部門,并開發出了系列化的航天用諧波減速器。目前,HD公司已成為全球諧波傳動裝置最著名的生產商,且完成了諧波傳動裝置的標準化、系列化工作。目前,諧波傳動系統有限公司研制的雙圓弧齒廓產品中的超短杯型號CSD和SHD,其柔輪長度僅有常規諧波傳動柔輪的1/3,既增加傳動剛度,又大幅減輕了諧波減速器質量。20世紀90年代以來,英國、法國、德國、瑞士、瑞典等歐洲國家除了在機器人和數控機床等領域大量使用諧波傳動外,也開始在衛星等空間機構開展了空間諧波傳動的設計和應用研究。因此,歐美在諧波減速器的設計、制造、使用及空間潤滑等方面積累了豐富的經驗和理論基礎。


          我國諧波傳動技術的發展最早可以追溯到20世紀60年代初。1961年上海紡織科學研究院將這一技術引入我國,最初只是用于軍事和航天等方面,直到20世紀80年代才逐漸開始民用。目前,中國國內航天應用的諧波減速器主要來自于北京諧波研究所,該公司研制生產的諧波減速器已經被應用于神舟飛船以及“玉兔”號月球車等多型號空間飛行器。該公司在空間諧波減速器的研制和應用方面處于國內領先地位。隨著空間機器人,航天、航空飛行器,以及醫療機器人和核電行業的快速發展,對諧波減速器的應用提出了更加苛刻的要求,尤其是對諧波減速器的體積、質量和傳動精度等指標。因此,小模數精密短筒柔輪諧波減速器是諧波傳動的發展趨勢。


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