
傳統行星齒輪或諧波減速機,在小體積條件下難以同時兼顧高扭矩、高剛性與低背隙,尤其在 3-5 cm 級距的關節模組上更為明顯
在服務型機器人與精密自動化設備中,「小型高扭矩」驅動關節需求快速增加,現有產品常需放大外形或犧牲壽命與剛性,無法滿足新一代輕量化機構
高階減速機多依賴國外品牌,成本高、交期長,本技術提供具競爭力扭矩密度的國產替代方案,降低系統成本並提升供應鏈韌性
搭配全球機器人市場於 2025-2029 年預估 9.49% 年複合成長率,2025 年約 508 億美元、2029 年可達約 730 億美元的市場規模,有助切入持續成長的機器人與自動化傳動零組件市場
技術簡介
本技術為一種以共軛凸輪結合滾柱/滾珠之同軸式減速機構。其結構主要由偏心輸入軸、共軛凸輪、滾柱/滾珠、輸入盤、輸出盤與外殼所組成。運作時,偏心軸驅動多葉共軛凸輪產生循環滾動接觸,帶動滾柱/滾珠與輸出盤,相當於兩級減速機構疊合,可在有限體積內實現高減速比與高剛性輸出。
在直徑約 33 mm、減速比 1/51 之原型設計中,即可輸出 30 Nm 以上的瞬時扭矩,相較於相近尺寸的市售行星齒輪減速機(約 5.88-17 Nm)具明顯優勢。進一步縮小為 3×3×3 cm 與 5×5×5 cm 之關節模組時,最大扭矩仍可分別達 35 Nm 與 80 Nm,展現極高扭矩密度。
本技術已透過期刊論文(Machines, “Geometric Design and Dynamic Analysis of a Compact Cam Reducer”)及碩士論文(滾珠式共軛凸輪減速機運動與動力分析)完成幾何設計、運動與動態性能驗證,並製作多種減速比之雛型機構。

▲圖說:55型同軸式減速機
應用案例
暫無
相關連結
期刊論文:Geometric Design and Dynamic Analysis of a Compact Cam Reducer, Machines 10(10), 955, 2022
https://www.mdpi.com/2075-1702/10/10/955
碩士論文:滾珠式共軛凸輪減速機運動與動力分析(國立中山大學 機械與機電工程學系碩士論文,陳俊廷,2023)
https://ethesys.lis.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search-c/view_etd?URN=etd-0106124-12314
專利名稱證號
技術產學合作或技轉單位
無
獲獎紀錄
無
技術聯絡人
國立中山大學前瞻產業聯絡中心
連絡電話:07-5250165