El reductor armónico, en inglés harmonic drive, es un tipo especial de reductor que en una carcasa pequeña y ligera alcanza una relación de transmisión muy alta prácticamente sin holgura. Precisamente la holgura cero (zero backlash) y la precisión lo convierten en una opción favorita para las articulaciones de los robots humanoides, donde importan la repetibilidad y el control fino de la fuerza.
El principio es ingenioso y aprovecha la elasticidad del metal. El reductor tiene tres partes principales: el generador de ondas, una rueda dentada flexible (flexspline) y una rueda dentada rígida (circular spline). El generador de ondas tiene forma elíptica y deforma la fina rueda flexible de modo que sus dientes engranan en la rueda rígida solo en dos puntos opuestos, a lo largo del eje mayor de la elipse. La rueda flexible tiene dos dientes menos que la rígida, así que una vuelta del generador desplaza la rueda flexible solo dos dientes; de ahí resulta una relación de transmisión muy alta. Como los dientes están permanentemente engranados y pretensados, el reductor no tiene holgura mecánica.
Para la robótica esto supone varias ventajas fundamentales. La alta relación de transmisión permite obtener un gran par en una articulación compacta a partir de un motor BLDC rápido pero relativamente débil. La holgura cero garantiza que el robot sepa con precisión dónde está la articulación y pueda regular con finura tanto la posición como la fuerza. La baja masa es importante sobre todo en las manos y los antebrazos, donde cada gramo se nota en la destreza.
El reductor armónico se encuentra en los actuadores de muchos humanoides avanzados; lo usan, entre otros, Atlas, Optimus, Figure y el chino Fourier GR-1. El precio de la precisión es un mayor coste y una peor retroaccionabilidad: debido a la alta relación de transmisión, la articulación opone gran resistencia cuando se la empuja desde fuera. Por eso, para tareas que exigen flexibilidad y reacción rápida, algunos fabricantes prefieren un accionamiento cuasidirecto (QDD) o un reductor planetario más robusto.