Λειτουργικές αρχές βασικών μονάδων σε ανθρωποειδή ρομπότ

Η αρχή λειτουργίας των βασικών μονάδων σε ανθρωποειδή ρομπότ περιστρέφεται γύρω από τη συλλογική λειτουργία του συστήματος κλειστού βρόχου «αντίληψης-απόφασης-εκτέλεσης».

 

Κοινή Ενότητα (Πυρήνας Εκτέλεσης)
Η ενότητα της άρθρωσης είναι το θεμέλιο της κίνησης του ρομπότ, ισοδύναμο με τους ανθρώπινους μύες και οστά, και αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα στοιχεία:

 

Servo Motor: Παρέχει ισχύ, που απαιτεί υψηλή ταχύτητα απόκρισης και υψηλή πυκνότητα ροπής (π.χ. η μέγιστη ροπή στο γόνατο μπορεί να φτάσει τα 150 N·m).

Μειωτής (όπως αρμονική μετάδοση κίνησης, κυκλοειδής κίνηση): Μετατρέπει την υψηλή ταχύτητα του κινητήρα σε χαμηλή ταχύτητα και υψηλή απόδοση ροπής που απαιτείται από την άρθρωση, διασφαλίζοντας ταυτόχρονα ακρίβεια<1 arcminute).

Κωδικοποιητής:-ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο για τις γωνίες και τις ταχύτητες των αρθρώσεων, που χρησιμοποιείται για έλεγχο κλειστού-βρόχου.

Αισθητήρας δύναμης/ροπής (σε ορισμένες αρθρώσεις υψηλών-τερμάτων): Παρακολουθεί τη δύναμη εξόδου για την επίτευξη ακριβούς ελέγχου της δύναμης.

Τυπικές τεχνολογικές ανακαλύψεις: Οι κυκλοειδείς αρθρώσεις (όπως το Hechuan) συνδυάζουν υψηλή ακρίβεια με υψηλή χωρητικότητα φορτίου. Οι αυτοαναπτυγμένες αρθρώσεις (όπως το Xingshi Era l7) επιτυγχάνουν μέγιστη ροπή 400 N·m, υποστηρίζοντας υψηλές-δυναμικές κινήσεις όπως ο χορός δρόμου.

 

Ενότητα αντίληψης (Αίσθηση περιβάλλοντος και κατάστασης)
Το σύστημα αντίληψης προσομοιώνει τις ανθρώπινες αισθήσεις, συλλαμβάνοντας εσωτερικές και εξωτερικές πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο:

 

Οπτικοί αισθητήρες (κάμερες + κάμερες βάθους): Αναγνωρίζουν αντικείμενα και δημιουργούν τρισδιάστατους χάρτες (σε συνδυασμό με αλγόριθμους SLAM).

IMU (Inertial Measurement Unit): Αποτελείται από επιταχυνσιόμετρα, γυροσκόπια και μαγνητόμετρα, που παρακολουθεί τη στάση και την ισορροπία σε πραγματικό χρόνο.

Αισθητήρες αφής/δύναμης: Τοποθετούνται στα χέρια και τα πέλματα για να ανιχνεύουν τη δύναμη επαφής και την τριβή (π.χ. αποφεύγοντας το σπάσιμο του φλιτζανιού όταν πιάνετε).

Joint Encoders: Παρέχετε ανατροφοδότηση σχετικά με τις θέσεις των αρθρώσεων για να διασφαλίσετε την ακρίβεια των ενεργειών.

Τάση: Από το 2026, τα επιδέξια χέρια ενσωματώνουν γενικά αισθητήρες αφής τύπου συστοιχίας (ηλεκτρονικό δέρμα) για να βελτιώσουν τις ικανότητες λεπτού χειρισμού.