一、什么是减速器？

减速器，是传动系统关键部件，作用顾名思义，用于降低电机输出转速、同时提高输出扭矩。因为伺服电机输出的转速高、力矩小，无法满足机器人的运动需求，通过使用减速器，就可以保障机器人正常运转。

（一）分类

减速器可分为：通用减速器、专用减速器、精密减速器，其中精密减速器体积小、重量轻、精度高、稳定性强、易控制、功率较大，在人形机器人中必不可少。

精密减速器具体可分为：谐波减速器、RV减速器、精密行星减速器等。一般来说，（1）传动效率：精密行星减速器＞RV减速器＞谐波减速器；（2）传动精度：精密行星减速器＞RV 减速器≈谐波减速器；（3）传动比：RV 减速器≈谐波减速器＞精密行星减速器。

根据科峰智能招股书，各类精密减速器结构特点、优缺点及应用领域如下：

1、谐波减速器：运动精度高、传动比大，较小的传动惯量，在同等输出力矩时，体积可减小2/3，重量缩减1/2，主要应用于机器人小臂、腕部、手部等轻负载领域。

Optimus 机器人采用“无框力矩电机+谐波减速器”的旋转执行器方案。

2、RV 减速器：一般采用两级传动结构，由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成，具备高负载，传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载位置。

3、行星减速器：结构简单、刚性和耐磨性更好；行星减速器多数安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，匹配惯量。在机器人领域，精密行星减速器主要与伺服电机、控制器共同组成移动机器人的驱动单元。

这里贴一张中邮证券的图总结：

下面对三种精密减速器稍加介绍。

二、行星减速器

行星减速器特性包括：（1）高扭力耐冲击：行星减速器齿轮可实现接触面360度负荷，相较传统点接触挤压驱动，可避免单点负荷较高进而容易断裂的问题，行星齿轮结构具备高扭力耐冲击的特性；（2）体积小重量轻：传统齿轮减速机大小齿轮之间需要一定距离咬合，整体占据空间体积较大，而行星减速器可实现重复连接，有效改善空间和体积问题；（3）高效率低背隙：行星齿轮可实现多点均匀密合，外齿轮环与行星齿轮紧密结合，提升减速机效率。

三、RV减速器

但是， RV减速器结构非常复杂，由数十个甚至上百个零件组成，在传动间隙、定位精度方面不及谐波减速器。RV减速器的核心难点在于各项工艺的密切配合，包含齿形设计、齿面热处理、加工精度、成组技术等等，由于结构复杂和零件众多带来的误差累积会导致产品在使用过程中的加速磨损和寿命缩减。

值得注意的是：当前，特斯拉Optimus 旋转关节采用谐波方案；国内宇树 H1、小米 CyberOne、小鹏PX5 等产品也采用了谐波+行星的方案。

主要原因在于，当前成本是决定人形机器人能否规模化的重要因素。RV减速器在未来工艺进步，成本降低到合适价格区间后，凭借在中/重负载领域性能优势，有较好的应用潜力。

四、谐波减速器

谐波减速器，根据《机器人用谐波齿轮减速器》定义，是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动装置；构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）、波发生器三个基本构件组成。

谐波减速器的优势，使其在医疗器械、光伏设备、半导体设备等领域均有应用：（1）极高的位置精度和旋转精度；（2）减速比大，传动效率高：额定负载输出时的传动效率可达65%~96%，显著优于普通齿轮传动装置；（3）结构简单，寿命长：体积小，重量轻，工作过程中啮合齿数多，轮齿单位面积应力载荷小，运动冲击小，轮齿磨损小，使用寿命更长；（4）轮齿间隙小，传动平稳，安装方便。

根据绿的谐波招股书，其他领域的应用场景举例如下：

（1）数控机床：高档数控机床逐渐使用谐波减速器替代一些电驱零部件，以减轻数控机床伺服马达负荷、降低机械故障率、提高精密度，进而增加机械寿命；

（2）航空航天：谐波减速器在航天卫星及其他各类航天器的各种驱动机构、高精度指向结构和天线展开结构上得到广泛应用；

（3）光伏设备：谐波减速器一般应用于光伏智能制造设备以及光伏发电设备中太阳能跟踪系统中的自动化组件；

（4）医疗设备：谐波减速器主要用于放射治疗设备、检测设备、医疗器械自动加工设备、医疗机器人、外骨骼机器人、康复机器人等。

五、重点公司梳理

绿的谐波：谐波。国内谐波减速器龙头；

双环传动：RV+谐波。子公司环动科技机器人RV减速机业务与国内众多主流机器人企业保持稳定的合作关系，市占率持续提升；谐波减速器业务目前已有客户认可并进入量产阶段；

中大力德：RV+谐波+行星。减速器产品包括行星、RV和谐波。专注电机驱动、微特电机、精密减速器、机器人结构本体及一体化智能执行单元的研产销；

国茂股份：谐波+行星；通用减速器龙头；子公司生产谐波，拟意向收购的摩多利生产行星减速机；

昊志机电：谐波+RV；公司目前在机器人领域的产品包括谐波减速器、DD电机、低压伺服驱动、刹车机构、编码器、末端执行、力矩传感器等；RV减速器产品已开发出来，目前研发还在打磨产品性能；

五洲新春：谐波轴承+RV轴承；公司已经研发成功机器人谐波减速器柔性薄壁轴承、RV减速器圆锥滚子轴承及各类定制化球轴承；

长盛轴承：公司滑动轴承可在机器人的关节轴承及减速器中应用，提升关节的自由度，并同时实现减重及降本的目标；滚珠丝杠产品可在机器人的动作控制部位应用；

秦川机床：RV+谐波；国内规格最全，系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商；目前RV机器人关节减速器已有5大系列、23种规格、130种；目前已完成5款谐波减速器研制开发，其中2款已完成性能和寿命的测试工作，剩余3款产品正在进行测试中；

巨轮智能：RV；公司RV减速器具有精度高，噪音低，运行平稳、整机结构紧凑，强度高，工作可靠，使用寿命长等特点，性价比方面具有明显优势，可以替代进口产品；

丰立智能：主要产品包括小模数齿轮、精密减速器及零部件，新能源传动以及气动工具等产品；

通力科技：为中国一重、中国二重、中国中冶、中粮集团、青山控股、齐鲁制药、宁德时代等提供高性能配套减速机产品；研发的TP系列行星减速机已应用于环保、冶金等下游行业。