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2020-04-23

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????近日，光明日報編輯部策劃推出“科技成果產業(yè)化”系列報道，4月11日《光明日報》頭版頭條報道：我校張躍明教授從基礎研究的源頭進行創(chuàng)新，攻克工業(yè)機器人的“卡脖子”技術難題，并將論文成果成功實現產業(yè)化，為千萬科研人員在新時代建功立業(yè)提供了可資借鑒的范本。這一報道在社會各界，特別是工大師生中引起廣泛關注和積極討論。

????所以，什么是RV減速器？

????RV減速機由一個行星齒輪減速機的前級和一個擺線針輪減速機的后級組成的減速器。其中的RV是Rotary Vector的縮寫，代指減速器的傳動原理是RV傳動。

????RV減速器的傳動裝置是由第一級漸開線圓柱齒輪行星減速機構和第二級擺線針輪行星減速機構兩部分組成。

????主動的太陽輪與輸入軸相連，如果漸開線中心輪順時針方向旋轉，它將帶動三個呈120°布置的行星輪在繞中心輪軸心公轉的同時還有逆時針方向自轉，三個曲柄軸與行星輪相固連而同速轉動，兩片相位差180°的擺線輪鉸接在三個曲柄軸上，并與固定的針輪相嚙合，在其軸線繞針輪軸線公轉的同時，還將反方向自轉，即順時針轉動。輸出機構(即行星架)由裝在其上的三對曲柄軸支撐軸承來推動，把擺線輪上的自轉矢量以1:1的速比傳遞出來。

????從結構上講，RV減速器由擺線針輪和行星支架組成，以其體積小，抗沖擊力強，扭矩大，定位精度高，振動小，減速比大等諸多優(yōu)點被廣泛應用于工業(yè)機器人。

????張躍明教授指出：“減速器是工業(yè)機器人的核心功能部件。工業(yè)機器人的RV減速器，對制造業(yè)來說，相當于手機、電腦的芯片，其核心技術和全球90%的市場一直被日本壟斷。當前國產機器人使用的RV減速器大量從日本進口，中國制造業(yè)要轉型升級，必須要解決這個“卡脖子”的技術難題。

????打個比方，把工業(yè)機器人當成人的手臂來看，減速器就相當于手臂的關節(jié)，這個關節(jié)主要決定了工業(yè)機器人手臂擺動的精度，使用時間長后其磨損會影響工業(yè)機器人的使用壽命。世界上高精度機器人傳動多采用RV減速器，一臺工業(yè)機器人的腿部、腰部和肘部，需要4到6臺RV減速器，減速器占到工業(yè)機器人總成本的30%以上?！?/p>

????通俗的講，RV減速器傳動比范圍大，減速效率高；扭轉剛度大，在額定轉矩下，彈性回差小，滯后較少；精度高且間隙回差??；傳動效率高；傳遞同樣轉矩與功率時的體積小(或者說單位體積的承載能力大)，RV減速器由于第一級用了三個行星輪，特別是第二級，擺線針輪為硬齒面多齒嚙合，高集成度決定了它可以用小的體積傳遞大的轉矩，又加上在結構設計中，讓傳動機構置于行星架的支承主軸承內，使軸向尺寸大大縮小，所有上述因素使傳動總體積大為減小，方便其在各個工業(yè)領域靈活應用。

????為什么張教授的研究如此振奮人心？因為我們一直都在被“卡脖子”。

????日本的納博斯特在RV減速器處于壟斷地位。幾乎占據了全球 75%的市場。而另一家住友重工也占了10%的市場。反觀我國，秦川機床1987 年才開始從事減速器的研究。但是。受加工水平的限制，我國RV減速器缺點主要是受制精度不能長時間保持。當前，我國提出了工業(yè)和數字產業(yè)升級，相信在不久的將來，我國的工業(yè)生產水平能逐漸向高端邁進。改進當前的生產工藝，提高擺線輪和軸承的控制精度，使減速器研究取得更大的進步。

????隨著“中國制造‘2025’”的提出，我國不斷支持和鼓勵機器人核心部件的研發(fā)工作。據悉，目前的一個機器人本體，有50%的利潤要被國外廠商賺走。此外，在機器人伺服系統(tǒng)和控制器方面，中國還與國外的先進產品也有著不少的差距。特別是材料成型和加工方面，我們相較于日本的減速器還有不小的差距。目前，國內的廠商想要彌補差距，需要對減速器進行優(yōu)化設計，滿足減速器的精度和強度要求，同時升級傳統(tǒng)制造業(yè)，解決我國減速器運行一段時間后，精度難以保持的問題。

????我校張躍明教授團隊對RV減速器的自主創(chuàng)新，實現了從基礎研究突破到產業(yè)化，十分難得。這對迫使日本減速器價格降低，使國產機器人核心技術不再依賴進口，提高國產機器人市場競爭力，參與國際市場競爭都具有重要意義。

????4月16日，《光明日報》頭版刊載中國科學院歐陽鐘燦院士致信“都來為科技界破除‘四唯’盡一份綿薄之力”。歐陽鐘燦院士特別指出：“欣聞北京工業(yè)大學、中南大學等高校已開始為產業(yè)報國者破格評教授，這種導向很好，也很符合現在國家發(fā)展需要，我大力支持。真理總是來源于實踐，也會越辯越明！”

????所以，何為“四唯”？

????是飽受詬病，但又難以革除的“唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項”的現象。

? ? 如何破除“四唯”？

????我校校長聶院士給出了答案。

????4月19日，《光明日報》頭版刊發(fā)中國工程院院士、北京工業(yè)大學校長聶祚仁署名文章《重視“實踐導向” 讓科研工作者勇做源頭創(chuàng)新的“挖井人”》，特別指出：“‘破四唯’，科研人員評價應該重視實踐導向，讓高?？蒲泄ぷ髡哂伦鰟?chuàng)新人才培養(yǎng)的“栽樹人”和源頭創(chuàng)新的“挖井人”，把國家需求和自己的教學科研工作結合起來，到生產一線去建功立業(yè)，把論文寫在祖國的大地上?！?/p>

????破除“四唯”，激發(fā)科技創(chuàng)新活力，讓科技創(chuàng)新的光芒照亮發(fā)展的到路。相信在不遠的未來，在國家大力的支持下，科研工作者不斷涌現創(chuàng)新活力、點亮創(chuàng)新思維。我國一定能突破一個又一個的技術瓶頸，實現我們建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國，實現中華民族偉大復興的中國夢。

引用文獻：

1.??熊嘉豪,張廣宇,孫啟凡.工業(yè)機器人精密減速器的應用及現狀[J].科技風,2021(07):171-172.

2.?《光明日報》2021年04月11日 01版——源頭創(chuàng)新解決“卡脖子”技術難題——一名工科教師翻越成果產業(yè)化“四座大山”的啟示

3.?《光明日報》2021年04月16日 01版——都來為科技界破除“四唯”盡一份綿薄之力

4．《光明日報》2021年04月19日 01版——《重視“實踐導向” 讓科研工作者勇做源頭創(chuàng)新的“挖井人”》

撰稿人：科技協會科創(chuàng)部? 張凱旋 竇箏 馬浩然

執(zhí)行編輯：科技協會科創(chuàng)部? ? ? ?楊夢馨

責任編輯：科技協會主席團成員 于世龍

總編輯：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 李曉萌

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