一、傳感系統(tǒng)對應“五官”,包含內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器主要用來檢測機器人本身的狀態(tài),為機器人的運動控制提供必要的本體狀態(tài)信息,如各關節(jié)的位置、速度、加 速度等,并將所測得的信息作為反饋信號送至傳感器,形成閉環(huán)控制,主要有位置傳感器、速 度傳感器等。外部傳感器則用來感知機器人所處的工作環(huán)境或工作狀況信息,使機器人的動作 適應外界情況的變化,達到更高層次的自動化,提高機器人的工作精度,常見有視覺傳感器、 觸覺傳感器等。
二、控制系統(tǒng)對應“大腦”和“小腦”,是機器人的指揮中樞。“大腦”負責環(huán)境感知、行 為控制、人機交互,通過深度學習和 AI 技術,實現(xiàn)自主學習和智能決策。“小腦”則負責運動 控制包括運動規(guī)劃、姿態(tài)控制、動態(tài)平衡等,通過實時感知機器人的狀態(tài)和環(huán)境信息,小腦可 以調整機器人的動作,使其能夠穩(wěn)定地行走、跑步、跳躍等。控制系統(tǒng)負責處理作業(yè)指令信息、 內外環(huán)境信息,并依據(jù)預定的本體模型、環(huán)境模型和控制程序做出決策,產生相應的控制信號, 通過驅動器驅動執(zhí)行機構的各個關節(jié)按所需的順序、確定的軌跡運動,完成特定的作業(yè)。
三、執(zhí)行系統(tǒng)對應“肢體”,負責執(zhí)行控制系統(tǒng)制定的操作。“機器肢”指仿人機械臂、靈 巧手、腿足等,“機器體”指骨骼、本體結構等。執(zhí)行系統(tǒng)的工作流程如下圖所示,涉及到伺服系統(tǒng)和執(zhí)行機構:伺服系統(tǒng)是能根據(jù)指令信號精確地控制執(zhí)行部件的運動速度與位置的驅動 系統(tǒng),一般伺服系統(tǒng)由核心零部件電機、驅動器和傳感器/編碼器組成;傳動機構是把動力從 機器的一部分傳遞到另一部分,實現(xiàn)改變動力機輸出轉矩或者改變其運動方式(旋轉運功和直 線運動的轉換),機械傳動分為兩類,一是靠機件間的摩擦力傳遞動力與摩擦傳動,二是靠主 動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動,典型機構有減速器、絲杠、 蝸輪蝸桿傳動桿等。
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