宇樹重磅上新！機器人關(guān)節(jié)核心！減速器深度解析（附核心企業(yè)）

8月5日晚，宇樹科技發(fā)布了新款四足機器狗產(chǎn)品——Unitree A2。A2機器狗整機僅有37千克，最大奔跑速度5米/秒，空載續(xù)航可達20公里。#宇樹科技 #機器狗

在宇樹科技發(fā)布的視頻中，A2展現(xiàn)了極其強悍的性能，能越野、能負重爬山。在山洞、巖石坡等各類復(fù)雜環(huán)境中，A2也能保持高速奔跑。如果其在碎石地上俯沖下來踩空，A2還會立刻翻轉(zhuǎn)過來恢復(fù)平衡。

宇樹A2機器狗強勁的運動性能離不開精密減速器。減速器是機器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)核心部件，通過降速增矩保證機器人運動控制的高精度與穩(wěn)定性。

01減速器

減速器在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起降低轉(zhuǎn)速和增加扭矩的作用，主要應(yīng)用在機械傳動領(lǐng)域。多數(shù)機械設(shè)備的傳動方式為齒輪傳動，由于不適宜用原動機直接驅(qū)動，因此需要通過減速器來降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩。通常減速器把電動機、內(nèi)燃機等高速運轉(zhuǎn)的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速目的，并傳遞更大扭矩，以實現(xiàn)原動機和執(zhí)行機構(gòu)之間傳動。

（資料來源：科峰智能招股書，智研咨詢，東莞證券研究所）

按照控制精度，減速器分為一般傳動減速器和精密減速器（精密控制減速器、伺服用減速器）。一般傳動減速器控制精度低，可滿足通用機械設(shè)備的基本動力傳動需求，可分為通用減速器和專用減速器；精密減速器具備體積小、重量輕、高精度高和穩(wěn)定性等特點，能對機械傳動實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，主要包括諧波減速器、RV減速器、精密行星減速器。

減速器是機器人三大核心零部件之一，也是價值量最高的部件，占到總成本的36%。

諧波、行星減速器體積相對較小，可應(yīng)用于人形機器人關(guān)節(jié)。二者在性能上各有側(cè)重：1）諧波減速器優(yōu)點在于精度更高、無齒隙、扭矩密度高、平穩(wěn)性好、噪音小、傳動比高，缺點在于壽命較低、耐久性較差、效率較低；2）行星減速器優(yōu)點在于扭矩密度高、壽命長、耐久性好、效率較高，缺點在于精度較低、噪音較大、傳動比較低。RV減速器體積、質(zhì)量相對較大，適用于工業(yè)機器人機座、大臂、肩部等重負載的位置。

諧波減速器構(gòu)造由帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪（剛輪）、帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）、波發(fā)生器三個基本構(gòu)件組成。 

（資料來源：Research Gate，民生證券研究院）

當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)圓時，迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形而呈橢圓狀，使其長軸處柔輪齒輪插入剛輪的輪齒槽內(nèi)，成為完全嚙合狀態(tài)；而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸，處于脫開狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時，迫使柔輪不斷產(chǎn)生變形并產(chǎn)生了錯齒運動，從而實現(xiàn)波發(fā)生器與柔輪的運動傳遞。 

（資料來源：Britannica，民生證券研究院）

中國諧波減速器需求呈持續(xù)增長趨勢，當(dāng)前供需缺口大。2022年國內(nèi)諧波減速器產(chǎn)量約為46.30萬臺，需求約為135.39萬臺，缺口約為89.09萬臺。成本低、輸出高、輕量化等特點驅(qū)動諧波減速器市場規(guī)模持續(xù)擴大。2024年中國諧波減速器市場規(guī)模為29.40億元，同比增長18.07%；預(yù)計2025年市場規(guī)模增至33.20億元，同比增長12.93%。 

（數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研究所）

諧波減速器目前由海外品牌主導(dǎo)，國內(nèi)企業(yè)市占率正逐步提升。2023年中國諧波減速器市場CR5市場份額約為76.48%，哈默納科市場份額最高，為38.70%；綠的諧波、來福諧波、同川科技、日本新寶市場份額分別為14.58%、9.20%、7.30%、6.70%。隨著國家政策扶持，業(yè)內(nèi)企業(yè)技術(shù)升級疊加高性價比、產(chǎn)能持續(xù)擴大等因素推動，國內(nèi)企業(yè)市占率將進一步提升。 

（數(shù)據(jù)來源：觀研天下，東莞證券研究所）

行星減速器的核心結(jié)構(gòu)是太陽輪+行星輪。工作時，內(nèi)部太陽輪作為輸入端，驅(qū)動行星齒輪在內(nèi)齒圈軌道內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)，行星齒輪外接法蘭或其他結(jié)構(gòu)進行輸出。由于行星齒輪均勻分布在太陽齒輪周圍，行星齒輪系的設(shè)計非常堅固，只需更換行星齒輪架和太陽齒輪，就可以輕松轉(zhuǎn)換行星齒輪組的傳動比。

（資料來源：Autodesk，民生證券研究院）

德國、日本等國家的精密行星減速器產(chǎn)品以高性能和高質(zhì)量著稱，其產(chǎn)品在材料、設(shè)計水平、質(zhì)量控制、精度、可靠性和使用壽命等方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位，主要廠家為日本新寶、紐卡特、威騰斯坦等。國產(chǎn)廠家以科峰智能、紐氏達特為主要代表。2023年中國精密行星減速器市場份額前五的廠商分別是新寶（日本）、湖北科峰（中國）、紐氏達特（中國）、精銳科技（中國臺灣）、利茗（中國臺灣），市占率分別為20%、12%、9%、7%、5%。

（資料來源：智研咨詢，萬聯(lián)證券研究所）

當(dāng)前，以科峰智能為代表的國產(chǎn)高端精密行星減速器在傳動精度、傳動效率及噪聲控制等核心上已接近或達到國際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)，已實現(xiàn)部分應(yīng)用場景的國產(chǎn)替代。然而相較于國際頂尖水平，國產(chǎn)產(chǎn)品在使用壽命與生產(chǎn)一致性等維度仍存在一定差距，需持續(xù)加強技術(shù)研發(fā)與工藝優(yōu)化以推動整體性能的全面提升。

RV減速器在傳統(tǒng)針擺行星傳動的基礎(chǔ)上進化而成，其減速結(jié)構(gòu)由行星減速器的前級和擺線針輪減速機的后級組成，采用至少兩根以上偏心軸連接二級減速機構(gòu)，殼體和擺線針輪由實體鑄件和鋼件配合傳動。

（資料來源：MKD，民生證券研究院）

當(dāng)電機輸出的高速旋轉(zhuǎn)力矩通過輸出輪轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過行星齒輪和太陽齒輪的作用轉(zhuǎn)換為低速輸出的高扭矩力矩。當(dāng)輸出輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，主齒輪的齒數(shù)發(fā)生相應(yīng)改變，從而實現(xiàn)RV減速器的整體輸出速度的調(diào)整。此外，RV減速器內(nèi)置一個偏心輪，可將RV減速器的輸出輪轉(zhuǎn)動方向改變180度，并控制輸出輪對行星齒輪的連接和斷開，從而實現(xiàn)對輸出停止或啟動的控制。 

（資料來源：工博士，民生證券研究院）

RV減速器市場規(guī)模逐漸擴大，同樣存在明顯的供需缺口。2022年我國RV減速器產(chǎn)量約為13.34萬臺，需求量約為68.24萬臺，缺口約為54.90萬臺。隨著下游需求爆發(fā)，RV減速器市場規(guī)模呈現(xiàn)加速擴張的趨勢。2024年國內(nèi)RV減速器市場規(guī)模為42.90億元，同比增長10.00%；預(yù)計2025年將達到60.00億元，同比增長39.86%。 

（資料來源：觀研天下，東莞證券研究所）

我國RV減速器行業(yè)起步相對較晚，仍處于起步階段。目前，國內(nèi)RV減速器主要聚焦在中低端市場，相對依賴進口產(chǎn)品。2023年RV減速器國內(nèi)CR5市場份額約為80.00%，分別為納博特斯克（53.00%）、雙環(huán)傳動（14.00%）、住友重工（5.00%）、飛馬（4.00%）、中大力德（4.00%）。隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)提升、品牌力等核心競爭力提升，未來RV減速器市場國內(nèi)企業(yè)占比將逐漸提升。 

（資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，觀研天下，東莞證券研究所）

中大力德：專注生產(chǎn)機器人“關(guān)節(jié)” 核心零件行星減速器，為智元、宇樹等頭部企業(yè)供貨，2025年訂單量突破8萬臺，單價較進口產(chǎn)品低30%。

長盛軸承：滑動軸承產(chǎn)品可應(yīng)用于人形機器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；為宇樹科技獨家供應(yīng)自潤滑軸承，適配H1/G1 型號人形機器人關(guān)節(jié)，已簽訂合作協(xié)議并取得訂單，2025年供貨量達20萬套，占其軸承采購量的80%。

臥龍電驅(qū)：通過金石成長基金間接持股宇樹科技0.1525%，同時與宇樹聯(lián)合研發(fā)人形機器人關(guān)節(jié)模組，2025年訂單量突破5萬臺，占其機器人電機供應(yīng)量的60%。

萬里揚：公司諧波減速器產(chǎn)品技術(shù)全面突破，實現(xiàn)在人形機器人整機上的小批量應(yīng)用；已啟動首批機器人關(guān)節(jié)精密傳動產(chǎn)品項目，包含諧波減速器、行星減速器等單品和關(guān)節(jié)模組，涉及2個客戶共6個產(chǎn)品的開發(fā)制造。

杭齒前進：近日正式啟動浙江省“尖兵”科技計劃項目，針對人形機器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和直線關(guān)節(jié)組件，將突破“驅(qū)動—傳動—傳感”一體化關(guān)節(jié)集成技術(shù)難題，最終研制出高扭矩、高推力密度和高動態(tài)響應(yīng)關(guān)節(jié)組件并實現(xiàn)國產(chǎn)化示范應(yīng)用。

綠的諧波：國內(nèi)諧波減速器龍頭，已實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，并進入主流機器人企業(yè)供應(yīng)鏈。

恒工精密：為人形機器人提供減速器核心材料（諧波減速器、RV減速器），包括行星架座、擺線輪等高精度連鑄材料。

夏廈精密：公司主營研發(fā)、生產(chǎn)和銷售小模數(shù)齒輪及相關(guān)產(chǎn)品，加快機器人核心零部件及設(shè)備研發(fā)投入，生產(chǎn)的齒輪已應(yīng)用于相關(guān)知名人形機器人上，并積極布局行星滾柱絲杠、減速器等產(chǎn)品及加工核心設(shè)備以拓展人形機器人應(yīng)用。選自-策金說