在新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，全球主要经济体纷纷将目光聚焦于以工业机器人为核心的智能制造领域，并展开激烈的竞争。 顺应这一趋势，我国在工业机器人领域的研究、生产和应用方面取得了显著进展，建立起相对完整的工业机器人产业链。 然而，受到起步较晚的影响，我国在工业机器人的核心零部件，例如精密减速器等关键部件的研究上，与国际先进水平仍存在一定差距。 技术尚不完全成熟导致核心零部件依赖进口，成为制约我国工业机器人产业发展的瓶颈之一。 但令人欣喜的是，近年来，国内涌现出一批技术实力雄厚、发展迅猛的零部件企业，有望与蓬勃发展的工业机器人产业链共同成长，实现新的突破。

 工业机器人产业链涵盖多个环节，主要由原材料、零部件（上游）、机器人本体（中游）、系统集成（下游）以及行业应用构成。 在工业机器人的生产成本结构中，上游核心零部件占据着显著的份额，伺服系统、控制器与减速器的成本占比超过70%，而减速器更占据了接近一半的比例，本体的制造成本仅占15%。 造成这一现象的主要原因是，工业机器人的驱动和控制功能均来自于核心零部件，与本体制造相比，核心零部件的技术壁垒更高，因此生产成本占比也随之上升。 核心零部件国产化程度低是导致其成本占比居高不下的重要原因。 以减速器为例，国内市场主要依赖进口，国产化率相对较低。 国内工业机器人制造企业在采购减速器时，由于采购量相对较小，难以形成规模效应，也因此面临着来自国际供应商的议价压力，导致相同型号的减速器，中国企业的采购价格通常是国际知名企业的两倍。

 上游零部件环节主要包含：控制器、伺服电机、减速器以及执行系统等。 其中，控制器、伺服电机和减速器是工业机器人生产的关键零部件，也是国内外工业机器人企业重点打造的核心竞争力。 从研发难度来看，控制器是工业机器人的配套设备，开发难度属于中等；伺服电机是工业机器人的核心驱动机构，开发难度属于中上；而减速器则是封闭在工业机器人刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动等独立部件，开发难度最高。

 在机械传动领域，减速器起着连接动力源和执行机构的桥梁作用。 减速器通常应用于低转速大扭矩的传动设备中，通过将电动机、内燃机或其他高速运转的动力源，经由减速器输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮，从而达到减速的目的。 目前的工业机器人所使用的减速器主要是精密减速器。 精密减速器具备传动比大、精度高、承载能力强、效率高等显著特点，除机器人外，也广泛应用于航空航天、能源、电子、石油、军工、仪器仪表等众多行业。 尽管国内减速器企业近年来不断进步，但在工业机器人领域的应用占比仍然相对较低，主要市场仍被日本厂商占据。 工业机器人所使用的减速器主要有三种类型：谐波减速器、RV减速器和行星减速器。

• 1）谐波减速器： 结构相对简单，传动精度高，传动比大，传动效率可达90%以上，在对机器人控制精度要求较高的场合经常使用。 由三个基本同心部件组成：刚性圆柱齿轮G、柔性圆柱齿轮R、波发生器H。

• 谐波传动具有运动精度高、传动比大、质量小、体积小、较小的传动惯量等诸多优点，尤其是在密闭空间传递运动方面具有独特的优势。 但其缺点也较为明显，例如柔轮在谐波齿轮传动中，每转发生两次椭圆变形，容易引起材料疲劳损坏，损耗功率较大。

• 全球谐波减速器市场中，行业龙头为哈默纳科（Harmonic Drive）。 国内的主要生产厂商有绿的谐波。 虽然绿的谐波较早地实现了工业机器人谐波减速器技术的研发并实现了规模化生产，实现了对部分进口产品的替代，但其销往境外的产品平均价格通常低于国内，这主要是因为其出口产品多为Universal Robots等企业采购的小型谐波减速器。

• 根据绿的谐波招股说明书的测算，2018年在自主品牌机器人用谐波减速器市场中，绿的谐波的市场占有率达到了62.55%。

• 2）RV减速器： 是一种性能优越的新型行星减速器。 与其他行星传动相比，RV减速器具有传动比高、传动效率高、承载能力强、体积小、质量轻、回程误差小、使用寿命长等优点。

• 与谐波齿轮减速器相比，RV减速器具有更高的疲劳强度和刚度，并且随着工作时间的增加，其返回误差不会增加。 RV减速器广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备、卫星接收系统等领域。 由于RV减速器在精度和寿命上的优势，RV减速器在先进机器人传动中，有逐渐取代谐波减速器的趋势。

• RV减速器的行业龙头为纳博特斯克（Nabtesco）。

• 3）行星减速器： 又可细分为摆线针轮行星减速器和精密行星减速器。

• 摆线针轮减速器具有良好的动态性能和零间隙特性，广泛应用于石油、环保、化工、水泥、输送、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业。

• 精密行星减速器相较于其他减速器，具有高刚性、高精度（单级可做到1'以内）、高传动效率（单级在97%～98%）、高的扭矩/体积比、终身免维护等特点。 由于这些显著的优势，行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，并匹配惯量。

• 目前市场上的主流产品供应商，包括德国的SEW、德国的FLENDER、瑞德森、日本Sumitomo住友、ABB等。

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