运动控制行业报告：机器人供应链关键环节、减速器、伺服系统、控制器（22页）

行业报告下载 2022年09月23日 06:16 管理员

减速器可以通过降低转速而提高扭矩，以传递较大的负荷，克服伺服电机功率有限导致输出的扭矩较小的缺陷。根据构架和传动原理的不同，减速器可分为 RV 减速器、谐波减速器、齿轮减速器和摆线针轮减速器等。谐波、RV 减速器的构造及工作原理：谐波减速器构造主要包括刚轮（带有内齿圈的刚性齿轮）、柔轮（带有外齿圈的柔性齿轮）、以及波发生器，通常采用波发生器主动-刚轮固定- 柔轮输出形式，当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状，此时长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内，为完全啮合状态；而短轴处则为脱开状态，当波发生器连续转动时，迫使柔轮不断产生变形并产生了错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传递。RV 减速器由正齿轮（行星轮）、RV 齿轮、曲柄轴、销（针齿销）、外壳（针轮）、输出轴等组成，其中 RV 齿轮位于正中是减速器的核心，其工作原理是通过正齿轮变速、差动齿轮变速进行变速。机器人使用的减速机主要有三种：RV 减速机、谐波减速机、行星减速机，最常用的是 RV 和谐波。

谐波减速器在多关节机器人、SCARA、协作机器人、DELTA 机器人中平均应用 3.5 台、3 台、7 台与 1 台，下游主要是多关节机器人（占比 36.22%）、协作机器人（占比 32.41%），RV 减速器在中大负载的多关节机器人中应用数量较多，RV 在小型的 SCARA、协作机器人中应用较少。行星减速机因精度较低，在机器人行业应用较少，常用在 DELTA 上，少量使用在 SCARA 上。我们测算：人形机器人减速器使用数量或在 40~50 个，将大幅抬升减速器的需求天花板。主要逻辑：减速器数量主要取决于手指数量、手腕弯曲度、腿部弯曲度等。若是人形机器人想达到人类相似的活动自由度，共需要 78 个减速器，使用谐波减速器约 60 个（在人形机器人小臂、腕部、手部等部件），RV 减速器约 18 个（在人形机器人的腰、上臂、下臂等大惯量、高转矩输出部件）。若是基本满足人形机器人需求的情况下，共需要减速器 40~50 个。

我们预测 2025 年中国工业机器人 RV 减速器市场需求 45.7 亿元，谐波减速器市场需求为 41.2 亿元。工业机器人的工作寿命一般为 8-10 年，减速器的使用寿命通常在两年左右，当前保有的工业机器人维修保养亦需要大量的减速器替换。新增的工业机器人需求是减速器产业发展的主要驱动力，机器人存量市场的更换亦是需求方向之一。核心假设： 1）据 MIR 预测，2021~2025 年中国工业机器人销量将从 25.64 万台增长至 45.72 万台； 2）单台工业机器人所需 RV 减速器、谐波减速器分别为 2 个和 3 个； 3）RV 减速器和谐波减速器单价分别为 5000 元/台和 3000 元/台。