谐波减速器验证测试平台。受访者供图

技术突破提升我国机器人核心竞争力

在机械传动国家重点实验室，记者看到应用了重庆大学自主研发谐波减速器的机器人。“它已经在这里已经运转了6000小时，精准度和使用寿命已达到日本同类机器人水平。”王家序教授解释说，谐波传动是通过薄壁柔轮变形使齿轮分度圆变成椭圆实现多齿啮合，提高传动高精度、刚度与承载能力。柔性构件的非线性弹性变形是齿轮啮合副的精确设计与修形困难，齿面易产生磨损，精度保持性差，另外柔轮加工工艺性差，在周期交变应力左右下容易发生疲劳断裂，使高精度与高刚度、高可靠之间的调控成为突出矛盾。因此，谐波传动实现多齿啮合的原理也对设计及加工制造工艺提出了非常苛刻的技术要求，这也是制约国产谐波减速器性能提升的主要原因。

针对上述问题，王家序带领团队根据国家重大需求，瞄准学科发展前沿，在长期坚实的研究基础上，通过啮合原理、界面力学、传动摩擦学、系统动力学和材料科学等多学科创新优化设计研究，系统攻克了精密谐波减速器设计、制造、测试、试验评价技术，建立了共轭参数驱动的圆弧齿廓谐波传动设计、分析与测试评价体系，成功研制出短杯、超短杯和礼帽型的全系列高可靠精密谐波减速器，建成了3万台套以上的谐波减速器年生产规模，完成了近1万套的谐波减速器销售规模。高可靠精密谐波减速器产品已推广应用于工业机器人，卫星指向机构、扫描机构、展开机构、控制力矩陀螺等空间机构，以及无人机等装备。

经过专家组验收认定，该项目攻克了谐波减速器这一工业机器人核心基础部件的设计、制造、测试、试验评价以及批量生产、装配过程中产品可靠性和一致性等关键共性技术，形成了具有自主知识产权并达到国际先进水平的高精度、高刚度、高可靠、长寿命、高效率、低噪声、高功率密度的机器人谐波减速器。对提高我国企业自主创新能力，大跨度的提高国产工业机器人技术水平，提升我国工业机器人核心竞争力，满足我国先进制造和战略新兴产业等工程领域对国产机器人产业化发展的重大需求提供了关键技术条件。

编辑：张琦琪

审核：岳靓