變速箱改變轉速和扭力。它將馬達快速、低扭矩的輸出轉換為較慢、高扭矩的運動，反之亦然。齒輪以轉速換取力，傳動比決定了轉換的比例。

機器人關節幾乎都會使用齒輪箱。無刷馬達轉速可達 5000 轉/分，但機器手臂需要以 50 轉/分的轉速高扭力運動。 100:1 的齒輪比可以實現這一點。常見的齒輪箱類型包括行星齒輪箱、諧波齒輪箱和擺線齒輪箱。每種齒輪箱的齒隙、效率和成本特性各不相同。

機器人變速箱類型

• 行星齒輪：結構緊湊、效率高、反沖適中。
• 諧波減速器：零反沖，高傳動比，價格昂貴。
• 擺線式：扭矩大、耐用，用於工業機器人。
• 蝸輪蝸桿：傳動比高，自鎖，效率低。
• 皮帶和滑輪：安靜、低反沖、傳動比有限。

齒隙是精度的敵人。它是指齒輪在反向運動時齒與齒之間的間隙。有齒隙的機械手臂無法精確地保持位置。諧波傳動透過柔性花鍵消除間隙來解決這個問題，但成本更高。行星齒輪箱價格更低，但齒隙更大。擺線齒輪傳動能夠承受高衝擊負荷，因此常用於工業機器人的基座關節。齒輪箱通常是機器人關節中最昂貴的機械零件。選擇合適的齒輪箱需要在精度、扭力、尺寸和預算之間取得平衡。