为什么在机器人中使用它们？

Q: 什么是谐波传动？

谐波传动是一种基于电压波原理的精密齿轮。它利用弹性变形的齿轮来压缩高减速比

Q: 谐波传动由哪些部分组成？

基本部件是波发生器、柔轮和刚轮。

Q: 为什么谐波传动具有高减少？

柔轮的齿数比圆形花键少，较小的齿差导致周向变形过程中相对运动缓慢，从而导致高减少。

Q: 是谐波传动。电机？

不是。电机产生运动；谐波传动调节速度和扭矩。

Q: 谐波传动总是变速箱的最佳选择吗？

否。选择取决于扭矩、速度、负载变化、安装空间、重量、成本和整个系统的要求等。

它们可以实现高减速和低齿隙。这与一些机器人关节和定位任务相关。

谐波传动：机器人精密齿轮的解释

谐波传动是基于张力波齿轮原理的精密齿轮（应变波齿轮）。它们将发动机的快速旋转转化为低速，从而增加可用扭矩。它们在机器人关节中很有趣，因为在紧凑的设计中可以实现高减速比。然而，它们并不是每个机器人驱动器的同义词，也不能自动保证整个系统的精度。

谐波传动是什么意思？

“谐波传动”通常用作波动齿轮或张力波齿轮的术语；同时，Harmonic Drive 也是一个品牌名称。基本原理基于弹性变形的齿圈。它可实现高传动比、低齿隙和紧凑的设计。这就是为什么此类齿轮被用于机器人、自动化和要求苛刻的定位任务等领域。

变速箱既不是电机也不是完整的执行器。电机产生旋转运动，变速箱调节速度和扭矩，传感器和控制器调节所需的运动。文章解释了整体背景执行器。

三个基本组成部分

成分	功能
波发生器	柔性元件通常呈椭圆形变形，并且通常由电机驱动。
柔轮	具有外齿的薄壁弹性变形齿轮。
圆形花键	具有与柔轮啮合的内齿的刚性环。

柔轮的齿数比圆形花键的齿数少 – 差异通常是两个。由于周向变形，齿啮合发生移动。这种小的齿差产生了大的齿轮减速：波发生器旋转一圈后，柔轮仅相对于刚性花键移动了几个齿。

为什么谐波传动对于机器人技术来说很有趣？

紧凑减少：一步即可实现高传动比。
低间隙：大齿覆盖率和弹性预载支持精确的方向变化。
一体化设计：该原理可以很容易地分为紧凑的联合单元。
设计要求高：齿轮箱、电机、轴承、传感器、热负载和控制装置必须安装在一起。

官方技术说明谐波传动SE解释了柔轮、圆花键和波发生器以及齿差的重要性。

它们用在哪里？

典型应用包括机器人手臂、紧凑关节、定位轴和其他系统，其中安装空间、减少量和可重复性非常重要。在人形机器人中，它们可用于肩关节、肘关节或腕关节。然而，它们是否比行星齿轮、摆线齿轮或其他齿轮概念更有意义取决于扭矩、速度、负载变化、刚度、重量、成本和使用寿命。如需从市场层面进行比较，机器人企业图谱汇总了制造商与技术平台的结构化信息。

特别是对于具有多个自由度每个关节齿轮都会影响整个手臂的质量、重心和可控性。高减速会降低电机输出速度，但也会对动力、摩擦和可再驱动性产生影响。这些特性必须根据数据表、测试和混凝土结构进行评估。

限制和常见误解

“无游戏”经常被缩写。齿轮的齿隙只是定位精度的一部分。存储、外壳弹性、装配公差、传感器分辨率、控制、温度和外部负载也会影响结果。此外，柔轮在运行过程中会发生弹性变形；因此，润滑、负载限制和预期使用寿命是重要的设计问题。

谐波传动不能取代执行器。只有电机、齿轮箱、轴承、编码器和控制装置的组合才能形成可用的驱动单元。在机械手该装置决定了关节工作的精确度和弹性。

结论

谐波驱动器是电压波驱动器，具有三个核心组件：波形发生器、柔性花键和圆形花键。它们的齿差和弹性变形能够在小空间内实现高齿轮减速。这使得它们对机器人关节很有吸引力。它们是否是正确的选择取决于整个驱动任务 – 而不仅仅是变速箱设计。

有关谐波传动的常见问题

什么是谐波传动？

谐波传动是一种基于电压波原理的精密齿轮。它使用弹性变形的齿轮以紧凑的方式产生高传动比。

谐波传动由哪些部分组成？

基本组件是波形发生器、柔轮和刚轮。

为什么谐波传动具有高传动比？

柔轮的齿数比圆形花键少。小齿差导致周向变形过程中相对运动缓慢，从而导致高减速比。

谐波传动电机吗？

不，它们是齿轮。电机产生运动；谐波传动调节速度和扭矩。

为什么它们被用在机器人上？

它们可以在紧凑的设计中实现高减少量和低齿隙。这与一些机器人关节和定位任务相关。

谐波传动是否始终是最佳传动选择？

不会。选择取决于扭矩、速度、负载变化、安装空间、重量、成本和整个系统的要求等。

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