O cutie de viteze modifică viteza și cuplul. Preia cuplul rapid și redus al unui motor și îl transformă într-o mișcare mai lentă, cu cuplu mai mare. Sau invers. Angrenajele schimbă viteza de rotație cu forță, iar raportul determină cât de mare este.

Îmbinările robotice folosesc aproape întotdeauna cutii de viteze. Un motor fără perii s-ar putea roti la 5.000 RPM, dar un braț robotic trebuie să se miște la 50 RPM cu un cuplu ridicat. Un raport de transmisie de 100:1 face acest lucru posibil. Printre tipurile comune se numără acționările planetare, armonice și cicloidale. Fiecare are caracteristici diferite de joc, eficiență și cost.

Tipuri de cutii de viteze în robotică

• Planetar: compact, eficient, joc moderat.
• Armonică: zero reacție, raport ridicat, scumpă.
• Cicloidal: cuplu mare, durabil, utilizat în roboți industriali.
• Angrenaj melcat: raport mare, autoblocant, eficiență scăzută.
• Curea și fulie: silențioase, joc redus, raport limitat.

Jocul de rotire este inamicul preciziei. Este jocul dintre dinții angrenajului atunci când direcția se inversează. Un braț robotic cu joc de rotire nu poate menține o poziție cu precizie. Acționările armonice rezolvă acest lucru cu o canelură flexibilă care elimină jocul, dar costă mai mult. Cutiile de viteze planetare sunt mai ieftine, dar au mai mult joc de rotire. Acționările cicloidale suportă sarcini mari de șoc, motiv pentru care sunt comune în îmbinările de bază ale roboților industriali. Cutia de viteze este adesea cea mai scumpă componentă mecanică dintr-o îmbinare a robotului. Alegerea celei potrivite este un echilibru între precizie, cuplu, dimensiune și buget.