Harmonic drive, українською хвильовий редуктор, — це особливий тип редуктора, який у малому й легкому корпусі досягає дуже високого передавального відношення практично без люфту. Саме нульовий люфт (zero backlash) і точність роблять його улюбленим вибором для суглобів людиноподібних роботів, де важать повторюваність і тонке керування силою.
Принцип хитромудрий і використовує пружність металу. Редуктор має три головні частини: генератор хвиль, гнучке зубчасте колесо (flexspline) і жорстке зубчасте колесо (circular spline). Генератор хвиль має еліптичну форму й деформує тонке гнучке колесо так, що його зуби входять у зачеплення з жорстким колесом лише у двох протилежних місцях уздовж великої осі еліпса. Гнучке колесо має на два зуби менше, ніж жорстке, тож один оберт генератора зсуває гнучке колесо лише на два зуби — звідси й випливає дуже високе передавальне відношення. Оскільки зуби перебувають у постійному зачепленні та попередньо напружені, редуктор не має механічного люфту.
Для робототехніки це означає кілька принципових переваг. Високе передавальне відношення дозволяє зі швидкого, але відносно слабкого BLDC мотора отримати великий крутний момент у компактному суглобі. Нульовий люфт забезпечує, що робот точно знає, де перебуває суглоб, і може тонко регулювати як положення, так і силу. Низька маса важлива насамперед у кистях і передпліччях, де кожен грам позначається на спритності.
Harmonic drive можна знайти в актуаторах багатьох передових людиноподібних роботів — його використовують, зокрема, Atlas, Optimus, Figure та китайський Fourier GR-1. Платою за точність є вища ціна й гірша зворотна керованість: через високе передавальне відношення суглоб чинить великий опір, коли на нього натискають ззовні. Тому для завдань, що вимагають податливості та швидкої реакції, деякі виробники радше обирають квазіпрямий привод (QDD) або міцніший планетарний редуктор.