典型的機(jī)器人電
子電氣結(jié)構(gòu)主要
由以下部分組成：
Ø 電源管理
Ø 環(huán)境感知
Ø 中央控制單元
Ø 電機(jī)控制
Ø 人機(jī)界面
Ø 可選組件和
其他應(yīng)用
而對(duì)于以人形機(jī)
器人為代表的智
能移動(dòng)機(jī)器人，
在感知、決策、
控制等方面均提
出更高要求，
必須引入AI芯片
和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等高
級(jí)算法
通過(guò)動(dòng)力元件推動(dòng)工作介質(zhì)(液體或氣體)在缸體內(nèi)產(chǎn) 生壓力差而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件,與其他驅(qū)動(dòng)方式相比,液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)具有輸出功率密度大,易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制以及輸出力大等優(yōu)點(diǎn)
微型驅(qū)動(dòng)器和減速器的發(fā)展為手指驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的微型化和集成化創(chuàng)造了條件,其直線驅(qū)動(dòng)器將旋轉(zhuǎn)電機(jī),旋轉(zhuǎn)直線轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和減速機(jī)都集成在靈巧手內(nèi)部
混合置式靈巧手將一部分驅(qū)動(dòng)器放在手臂，既保證了驅(qū)動(dòng)力，也降低了靈巧手本體的體積， 使得靈巧手更加擬人化
驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置式靈巧手各關(guān)節(jié)具有較好的剛性,更利于傳感器的直接測(cè)量,且模塊化設(shè)計(jì)利于更換維護(hù);整手尺寸較大,關(guān)節(jié)靈活度下降
靈巧手的外觀設(shè)計(jì)更加擬人化,手指本體更加纖細(xì);可以采用更大的驅(qū)動(dòng)電機(jī),從而增大手指的輸出力;驅(qū)動(dòng)器與手本體之間距離遠(yuǎn)增加了控制器設(shè)計(jì)的難度
第一階段是從 20 世紀(jì) 70 年代—20 世紀(jì) 90 年代,典型代表是日本的 Okada、美國(guó)的 Stanford/JPL 和 Utah/MIT;第二階段是從 20 世紀(jì) 90 年代到 2010 年
靈巧手是機(jī)器人操作和動(dòng)作執(zhí)行的末端工具,滿足兩個(gè)條件：指關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)能使物體產(chǎn)生任意運(yùn)動(dòng),指關(guān)節(jié)固定時(shí)能完全限制物體的運(yùn)動(dòng),定義靈巧手是指數(shù)≥3,自由度≥9 的末端執(zhí)行器
特斯拉公布了 6 種規(guī)格的執(zhí)行器,旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器采用諧波減速器+電機(jī)的方案，線性執(zhí)行器采用絲杠+電機(jī)的方案,對(duì)于手掌關(guān)節(jié),其采用了空心杯電機(jī)+蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)
人形機(jī)器人有更強(qiáng)的柔性化水平,更好的環(huán)境感知能力和判斷能力,首要需要解決的問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)像人一樣去運(yùn)動(dòng),能夠兼顧可靠性
28個(gè)執(zhí)行器分別為肩關(guān)節(jié)(單側(cè)三自由度旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié))6個(gè),肘關(guān)節(jié)(單側(cè)直線關(guān)節(jié))2個(gè),腕部關(guān)節(jié)(單側(cè)2個(gè)直線+1個(gè)旋轉(zhuǎn))6個(gè),腰部(二自由度旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié))2個(gè)
無(wú)框力矩電機(jī)沒(méi)有外殼,可以提供更大的設(shè)備空 間,中間是中空形式的,便于走線;在設(shè)計(jì)中,可以使整個(gè)機(jī)器體積更小,因此可以提供更大的功率密度比
型伺服驅(qū)動(dòng)器有三種類型,分別為常規(guī)伺服驅(qū)動(dòng)器,SEA 伺服驅(qū)動(dòng)器,本體伺服驅(qū)動(dòng)器;主要由力矩電機(jī),諧波減速器,電機(jī)編碼器,輸出編碼器,驅(qū)動(dòng)板,制動(dòng)器組成
