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從總體來說,人形機器人由傳感系統、控制系統和執行系統三大系統構成:
傳感系統。傳感系統是由一系列傳感器構成,對應于人體的
“五官”,幫助獲取人形機器人內外部的狀態信息。人形機器人使用
的傳感器包括內部傳感器和外部傳感器,內部傳感器主要包括位置傳
感器、速度傳感器、慣性傳感器等,用來檢測、提供本體狀態信息,
如各關節的位置、速度、加速度等,從而為運動控制提供信息支撐;
外部傳感器主要有視覺傳感器、觸覺傳感器等,用來感知機器人所處
的工作環境或工作狀況信息,使機器人的動作適應外界情況的變化,
達到更G層次的自動化。
控制系統。相當于機器人的“大腦”和“小腦”,是機器人
的指揮中樞。“大腦”負責環境感知、行為控制、人機交互,通過深
度學習和 AI 技術,并充分利用大模型,實現自主學習、認知和智能
決策!靶∧X”則負責運動控制包括運動規劃、姿態控制、動態平衡
等,通過實時感知機器人的狀態和環境信息,小腦可以調整機器人的動作,使其能夠穩定地行走、跑步、跳躍等?刂葡到y負責處理作業
指令信息、內外環境信息,并依據預定的本體模型、環境模型和控制
程序做出決策,產生相應的控制信號,通過驅動器驅動執行機構的各
個關節按所需的順序、確定的軌跡運動,完成特定的作業。
執行系統。對應人體的軀干和四肢,負責執行控制系統制定的操作,主要由伺服系統和執行機構組成!皺C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。伺服系統是能根
據指令信號準確地控制執行部件的運動速度與位置的驅動系統,一般
伺服系統由核心零部件電機、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,典型機構有減速器、絲
杠、蝸輪蝸桿傳動桿等。
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