Načela delovanja ključnih modulov v humanoidnih robotih

Načelo delovanja ključnih modulov v humanoidnih robotih se vrti okoli sodelovalnega delovanja sistema zaprte-zanke 'zaznavanja-odločitve-izvedbe'.

 

Skupni modul (jedro izvajanja)
Modul sklepa je temelj gibanja robota, enakovreden človeškim mišicam in kostem, in je v glavnem sestavljen iz naslednjih komponent:

 

Servo motor: Zagotavlja moč, ki zahteva visoko odzivno hitrost in visoko gostoto navora (npr. najvišji navor kolena lahko doseže 150 N·m).

Reduktor (kot je harmonični pogon, cikloidni pogon): pretvori visoko hitrost motorja v nizko hitrost in visok navor, ki ga zahteva spoj, hkrati pa zagotavlja natančnost (zračnost<1 arcminute).

Kodirnik: Realnočasovne-povratne informacije o kotih in hitrostih sklepov, ki se uporabljajo za nadzor-zanke.

Senzor sile/navora (v nekaterih -zglobih višjega cenovnega razreda): spremlja izhodno silo za doseganje natančnega nadzora sile.

Tipični tehnološki preboji: cikloidni spojni moduli (kot je Hechuan) združujejo visoko natančnost z visoko nosilnostjo; samo-razviti sklepi (kot je Xingshi Era l7) dosežejo najvišji navor 400 N·m in podpirajo visoko-dinamične gibe, kot je ulični ples.

 

Modul zaznavanja (zaznavanje okolja in stanja)
Sistem zaznavanja simulira človeška čutila, zajema notranje in zunanje informacije v realnem času:

 

Vizualni senzorji (kamere + globinske kamere): Prepoznavanje predmetov in izdelava 3D zemljevidov (v kombinaciji z algoritmi SLAM).

IMU (inercialna merilna enota): sestavljena iz merilnikov pospeška, žiroskopov in magnetometrov, ki spremljajo držo in ravnotežje v realnem času.

Senzorji za dotik/silo: nameščeni v roke in podplate za zaznavanje kontaktne sile in trenja (npr. izogibanje razbitju skodelice pri prijemu).

Dajalniki sklepov: Zagotovite povratne informacije o položajih sklepov, da zagotovite natančnost delovanja.

Trend: od leta 2026 spretne roke na splošno integrirajo niz{1}}taktilne senzorje (elektronska koža) za izboljšanje zmožnosti natančne manipulacije.