谐波|中国机器人：速度与激情( 四 )

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谐波减速机齿轮原理
谐波减速机的特点，就是结构紧凑，减速比大，承载能力强，传动精度、效率高。其中，谐波发生器自身转动惯性大，如果制造精密度和材料使用不到位，就极易出现噪声大、震动强、扭转刚度不足的情况。
哈默纳科早期产品使用渐开线齿轮理论，大概在90年代时，独创的IH齿形技术已经成熟。但IH齿形仍然在渐开线齿轮的范畴之内，只是在精度、强度、刚性、使用寿命方面实现革新。
日本以“精”为纲要的企业文化，导致日企即使在尖端科技产业上，仍然保持“不率先创新，但是把细节做到极致”的特点。
日企的流程体系和人才培养机制极端严谨，所带来的弊端就是，新生代的专家想要革新或推翻资历更高的“老师傅”创立的成法，光凭专业能力是不够的，还得苦熬“工龄”。
体现在谐波减速机上：渐开线理论，并不是日本人的原创，而是来自英国科学家Willis。但在取得这项技术专利后，哈默纳科等企业迅速吃透，在短时间内就能以领先的工艺开始量产，迅速占领市场。
哈默纳科虽然早早完成专利垄断和市场占有，但由于以上种种原因，前代专家的理论在几十年中一直被奉为圭臬，产品的更新换代并不频繁。
擅长从无到有、自主突破的中国企业，从日企的“精耕细作”中找到了破绽。
05 跨越鸿沟——等时与造势谐波减速机本质上就是齿轮传动技术，如果决定从基础研发开始突破，那么将主要聚焦于齿轮的啮合方式。
但在2006年，绿的谐波减速机研发组的带头人毕业于低温物理专业，最初成立的研发团队中，连一个齿轮技术专家都没有。
仅有的资料，是哈默纳科的产品——一个结构精密紧凑，将所有细节和制造工艺啮合在一起的技术黑箱。
仅有的优势，是多年精密仪器代工制造，积累下的实践经验和机床设备。
这是当时绝大部分开始自主研发谐波减速机的中国企业，所遇到的共同困境。
刚起步的几年，绿的谐波从钻研谐波减速机齿轮啮合原理入手，用计算机制作模型进行测试，同时拆解哈默纳科的产品以了解细节。

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哈默纳科谐波减速机拆解图
2008年，哈默纳科专利年限到期，成为公开性技术，有了大量可供参考的资料。绿的谐波迅速吃透IH齿形背后的渐开线齿轮原理，结合之前对谐波减速机长达6年的深入研究，最后跳出渐开线齿轮理论，自成一派地建立拥有完全自主知识产权的齿形设计模型——P型齿。
绿的谐波的投入不可谓不大，六年研发耗资4000多万，相当于之前代工业务十年的全部利润。
很多同期的企业正是因为巨大的投资，迟迟无法从市场获得回报，不得不放弃谐波减速机的研发；还有一些厂商选择以“皮尺”代替研发，最终因为制造工艺的落后，专利的限制等等原因而失败；此外，还有通过合资引进技术，走上另一条道路的企业……
他们对中国谐波减速机技术发展做出的贡献，同样不可忽视。
2009年底，绿的谐波生产出第一台采用P型齿的谐波减速机样机。从这里开始，国产、能用于工业机器人的谐波减速机真正从理论意义上破开了垄断的阴云。
在送检国内外权威机构，对样机进行反复测试并修改后。2010年，绿的谐波减速机的各项性能指标就已经达到日企同类产品的标准，甚至在某些参数上还有所超越。
早期研发时，绿的谐波对于哈默纳科的产品进行过细致的拆解钻研，因此最后跳出日系框架，拥有独特P型齿的谐波减速机，不仅是自主的，也是创新的。