人形机器人主要构成部件及预归类（中篇）-人形机器人主要环节分析，跟着瀚而普进口外贸代理小编一起来看看吧！更多进口外贸代理欢迎来电咨询瀚而普上海进出口外贸代理公司，服务热线：021-35383360
二、人形机器人主要环节分析
1、减速器（8483.40）：技术壁垒较高，国产替代加速
机器人减速器主要分为 RV 减速器和谐波减速器两类。谐波减速器具有单级传动 比大、体积小、质量小、运动精度高等优点，并且能在密闭空间和介质辐射的工 况下正常工作，更适用于轻负载精密减速领域，如人形机器人等。相比谐波减速 器，RV 减速器具有传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高等优势，还有 着更高的刚性和扭矩承载能力，主要适用于机器人大臂、机座等重负载部位。
谐波减速器的难点主要在于齿形设计、材料、加工设备、工艺和一致性。技术难 点具体包括：齿形设计：由于谐波减速器的传动原理为两个齿轮之间的啮合运动， 且柔轮不断发生形变，因此齿轮的高度、宽度、形状等设计对减速性能有较大影 响。材料：柔轮不断形变传递力矩，对材料的一致性、载荷、精度、疲劳寿命都 有较大挑战，普通的金属和合金难以达到要求。加工设备：柔轮很薄，厚度约 100μm，加工和切割要求高，高精度数控磨床、滚齿机均需要进口，而日本高精 度机床对我国有限制。加工工艺：柔轮的加工和切割要求高，有一些过程仍然依 赖于员工的经验积累。一致性：在规模化量产情况下，降低次品率，保持产品的 一致性水平有很大难度。RV 减速器相比谐波减速器结构更为复杂，对加工精度和工艺要求更为严苛。其 技术难点具体为：加工精度：结构复杂，实际工况中 RV 减速器需要反复精确定 位，相当于不断启动和刹车，保持精度不衰减，如果精度低将会造成产品的磨损。加工工艺：各项工艺的密切配合，包括齿面热处理、加工精度、零件对称性、成 组技术、装配精度，这些工艺总装公差将会造成产品的磨损和寿命。一致性：作 为精密零部件，单个产品达到较高性能难度不高，但规模化量产的产品均达到标 准性能是极大挑战。
丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。常见的丝杠产品包括滑动丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠等。滚珠丝杠是工业精密机械中常用的传动元件，其主要结构包括滚珠丝杠、滚珠螺 母、滚珠三部分。核心传动原理是将旋转运动转化为直线运动，化滑动摩擦为滚 动摩擦。当丝杠相对螺母旋转时，丝杠的旋转面通过滚珠的循环滚动推动螺母轴 向移动，化旋转为线性；滚珠的滚动使得丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠 与丝杠、螺母之间的滚动摩擦，化滑动为滚动，大大提升传动效率。行星滚柱丝杠属于新一代螺纹丝杠的高精尖分支，综合性能强且应用前景广阔。行星滚柱丝杠通过啮合滚柱产生线接触滚动摩擦，大幅增加丝杠传动过程的接触 面和受力面，与以往用于精密传动的滚珠丝杠相比，在传动效率损失不大的前提 下，又同时具备了高转速、高载荷、高刚度、高范围导程以及更小体积、更低噪 音、更方便维护拆卸等特点。目前已经在航空航天、武器装备、核动力等全球高 精尖领域运用，同时在机床、汽车 ABS 系统、石油化工等民用场景下也存在广泛的应用需求。
滚珠丝杠：滚珠丝杠发明于 1874 年，20 世纪 30 年代，美国通用公司在汽车的 转向装置上首次应用了滚珠丝杠元件，20 世纪 40 年代，滚珠丝杠副首次在数控 机床上得到使用，并成为了数控机床的理想进给元件；伴随机床和自动化设备的 发展，对滚珠丝杠副的研究和生产得到推进，50 年代开始在工业发达国家出现 众多滚珠丝杠副厂家，如英国 ROTAX、日本 NSK 等。我国研制用于数控机床的 滚珠丝杠副起步于 20 世纪 50 年代，1964 年我国自行设计研制第一套滚珠丝杠 副，自 2009 年国家启动相关课题开始，国内企业如汉江机床、山东博特精工等 已经取得了许多优秀的成果，但目前我国在高性能产品上与世界先进企业相比仍 有进步空间，在国内市场上，中高端滚珠丝杠市场主要由德国和日本企业占据， THK、NSK、力士乐等国际企业可以占据高端市场 90%的市场份额，而中国大 陆企业主要活跃在中端市场，约占 30%的市场份额。主要原因为我国企业规模 小，起步晚，在产品质量上达不到高精度水平。
行星滚柱丝杠：1942 年，瑞典人 Carl Bruno Strandgren 首次申请了循环式行星 滚柱丝杠专利，1954 年申请了标准式和反向式行星滚柱丝杠专利，1986 年， William J. Roantree 发明了差动式行星滚柱丝杠，之后 Oliver Saari 发明了轴承 环式行星滚柱丝杠。1970 年，瑞士的 Rollvis 公司开始研制行星滚柱丝杠，瑞典 的 SKF 也同时研制行星滚柱丝杠，美国的 Moog、德国的 Ortlieb 和英国的 Power Jacks 等都有各自成熟的行星滚柱丝杠产品；美国的 Exlar 和德国的 Rexroth 都 将行星滚柱丝杠运用到各自的机电作动器中。2022 年日本、欧洲滚柱丝杠企业 在中国市场占有率高达 90%。根据观研报告网数据，2022 年我国行星滚柱丝杠 市场供应量排名前四的厂家分别是 Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Ewellix （瑞典）Rexroth（德国），市占率分别为 27%、26%、13%，12%。由于我国 企业在该行业起步晚，竞争实力距离国外工业发达国家企业有较大差距。
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二、人形机器人主要环节分析
1、减速器（8483.40）：技术壁垒较高，国产替代加速
机器人减速器主要分为 RV 减速器和谐波减速器两类。谐波减速器具有单级传动 比大、体积小、质量小、运动精度高等优点，并且能在密闭空间和介质辐射的工 况下正常工作，更适用于轻负载精密减速领域，如人形机器人等。相比谐波减速 器，RV 减速器具有传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高等优势，还有 着更高的刚性和扭矩承载能力，主要适用于机器人大臂、机座等重负载部位。
谐波减速器的难点主要在于齿形设计、材料、加工设备、工艺和一致性。技术难 点具体包括：齿形设计：由于谐波减速器的传动原理为两个齿轮之间的啮合运动， 且柔轮不断发生形变，因此齿轮的高度、宽度、形状等设计对减速性能有较大影 响。材料：柔轮不断形变传递力矩，对材料的一致性、载荷、精度、疲劳寿命都 有较大挑战，普通的金属和合金难以达到要求。加工设备：柔轮很薄，厚度约 100μm，加工和切割要求高，高精度数控磨床、滚齿机均需要进口，而日本高精 度机床对我国有限制。加工工艺：柔轮的加工和切割要求高，有一些过程仍然依 赖于员工的经验积累。一致性：在规模化量产情况下，降低次品率，保持产品的 一致性水平有很大难度。RV 减速器相比谐波减速器结构更为复杂，对加工精度和工艺要求更为严苛。其 技术难点具体为：加工精度：结构复杂，实际工况中 RV 减速器需要反复精确定 位，相当于不断启动和刹车，保持精度不衰减，如果精度低将会造成产品的磨损。加工工艺：各项工艺的密切配合，包括齿面热处理、加工精度、零件对称性、成 组技术、装配精度，这些工艺总装公差将会造成产品的磨损和寿命。一致性：作 为精密零部件，单个产品达到较高性能难度不高，但规模化量产的产品均达到标 准性能是极大挑战。
减速器进口垄断格局有望打破，国产替代进行时。全球机器人减速器市场高度集 中，日本厂商占据大部分市场份额，2021 年纳博特斯克占据中国 RV 减速器 53% 市场份额，哈默纳科占据中国谐波减速器 35.5%市场份额。但目前中国已将突破 机器人关键核心技术作为重要工程，国内厂商攻克了减速器、控制器、伺服系统 等关键核心零部件领域的部分难题。中国 RV 减速器出口量总体呈现上涨态势， 进口量总体呈现下降趋势，RV 减速器国产化的趋势显现；近年来国内谐波厂商 逐渐进入下游客户供应链，中国品牌市占率逐年提升。进口精密减速器以日本哈 默纳科公司的产品为例，其单价通常在 3,000~4,000 元之间，国产精密减速器单 价为该价格的 30%~50%，具备价格优势。
丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。常见的丝杠产品包括滑动丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠等。滚珠丝杠是工业精密机械中常用的传动元件，其主要结构包括滚珠丝杠、滚珠螺 母、滚珠三部分。核心传动原理是将旋转运动转化为直线运动，化滑动摩擦为滚 动摩擦。当丝杠相对螺母旋转时，丝杠的旋转面通过滚珠的循环滚动推动螺母轴 向移动，化旋转为线性；滚珠的滚动使得丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠 与丝杠、螺母之间的滚动摩擦，化滑动为滚动，大大提升传动效率。行星滚柱丝杠属于新一代螺纹丝杠的高精尖分支，综合性能强且应用前景广阔。行星滚柱丝杠通过啮合滚柱产生线接触滚动摩擦，大幅增加丝杠传动过程的接触 面和受力面，与以往用于精密传动的滚珠丝杠相比，在传动效率损失不大的前提 下，又同时具备了高转速、高载荷、高刚度、高范围导程以及更小体积、更低噪 音、更方便维护拆卸等特点。目前已经在航空航天、武器装备、核动力等全球高 精尖领域运用，同时在机床、汽车 ABS 系统、石油化工等民用场景下也存在广泛的应用需求。
滚珠丝杠：滚珠丝杠发明于 1874 年，20 世纪 30 年代，美国通用公司在汽车的 转向装置上首次应用了滚珠丝杠元件，20 世纪 40 年代，滚珠丝杠副首次在数控 机床上得到使用，并成为了数控机床的理想进给元件；伴随机床和自动化设备的 发展，对滚珠丝杠副的研究和生产得到推进，50 年代开始在工业发达国家出现 众多滚珠丝杠副厂家，如英国 ROTAX、日本 NSK 等。我国研制用于数控机床的 滚珠丝杠副起步于 20 世纪 50 年代，1964 年我国自行设计研制第一套滚珠丝杠 副，自 2009 年国家启动相关课题开始，国内企业如汉江机床、山东博特精工等 已经取得了许多优秀的成果，但目前我国在高性能产品上与世界先进企业相比仍 有进步空间，在国内市场上，中高端滚珠丝杠市场主要由德国和日本企业占据， THK、NSK、力士乐等国际企业可以占据高端市场 90%的市场份额，而中国大 陆企业主要活跃在中端市场，约占 30%的市场份额。主要原因为我国企业规模 小，起步晚，在产品质量上达不到高精度水平。
行星滚柱丝杠：1942 年，瑞典人 Carl Bruno Strandgren 首次申请了循环式行星 滚柱丝杠专利，1954 年申请了标准式和反向式行星滚柱丝杠专利，1986 年， William J. Roantree 发明了差动式行星滚柱丝杠，之后 Oliver Saari 发明了轴承 环式行星滚柱丝杠。1970 年，瑞士的 Rollvis 公司开始研制行星滚柱丝杠，瑞典 的 SKF 也同时研制行星滚柱丝杠，美国的 Moog、德国的 Ortlieb 和英国的 Power Jacks 等都有各自成熟的行星滚柱丝杠产品；美国的 Exlar 和德国的 Rexroth 都 将行星滚柱丝杠运用到各自的机电作动器中。2022 年日本、欧洲滚柱丝杠企业 在中国市场占有率高达 90%。根据观研报告网数据，2022 年我国行星滚柱丝杠 市场供应量排名前四的厂家分别是 Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Ewellix （瑞典）Rexroth（德国），市占率分别为 27%、26%、13%，12%。由于我国 企业在该行业起步晚，竞争实力距离国外工业发达国家企业有较大差距。
上海瀚而普国际贸易有限公司是一家以进口外贸代理、出口外贸代理及自营各类商品、技术的一站式外贸代理服务，以安全、便利、增值为企业核心，24小时应急响应，提供进口外贸代理、清关等一揽子进出口服务，进口外贸代理热线:021-35383360。
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