机器人是怎样制造成的(能说话的机器人是怎么制造出来的)

机器人是怎样制造成的(能说话的机器人是怎么制造出来的)

首页维修大全综合更新时间:2024-04-17 18:10:39

机器人是怎样制造成的

要知道机器人是怎么做成的,就必须要知道机器人是怎么组成的。



机器人目前是典型的机电一体化产品,一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。为对本体进行精确控制,传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息,控制系统依据控制程序产生指令信号,通过控制各关节运动坐标的驱动器,使各臂杆端点按照要求的轨迹、速度和加速度,以一定的姿态达到空间指定的位置。驱动器将控制系统输出的信号变换成大功率的信号,以驱动执行器工作。

1.机械本体

机械本体,是机器人赖以完成作业任务的执行机构,一般是一台机械手,也称操作器、或操作手,可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。典型工业机器人的机械本体一般由手部(末端执行器)、腕部、臂部、腰部和基座构成。机械手多采用关节式机械结构,一般具有6个自由度,其中3个用来确定末端执行器的位置,另外3个则用来确定末端执行装置的方向(姿势)。机械臂上的末端执行装置可以根据操作需要换成焊枪、吸盘、扳手等作业工具。

2.控制系统

控制系统是机器人的指挥中枢,相当于人的大脑功能,负责对作业指令信息、内外环境信息进行处理,并依据预定的本体模型、环境模型和控制程序做出决策,产生相应的控制信号,通过驱动器驱动执行机构的各个关节按所需的顺序、沿确定的位置或轨迹运动,完成特定的作业。从控制系统的构成看,有开环控制系统和闭环控制系统之分;从控制方式看有程序控制系统、适应性控制系统和智能控制系统之分。

3.驱动器

驱动器是机器人的动力系统,相当于人的心血管系统,一般由驱动装置和传动机构两部分组成。因驱动方式的不同,驱动装置可以分成电动、液动和气动三种类型。驱动装置中的电动机、液压缸、气缸可以与操作机直接相连,也可以通过传动机构与执行机构相连。传动机构通常有齿轮传动、链传动、谐波齿轮传动、螺旋传动、带传动等几种类型。

4.传感器

传感器是机器人的感测系统,相当于人的感觉器官,是机器人系统的重要组成部分,包括内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器主要用来检测机器人本身的状态,为机器人的运动控制提供必要的本体状态信息,如位置传感器、速度传感器等。外部传感器则用来感知机器人所处的工作环境或工作状况信息,又可分成环境传感器和末端执行器传感器两种类型.

前者用于识别物体和检测物体与机器人的距离等信息,后者安装在末端执行器上,检测处理精巧作业的感觉信息。常见的外部传感器有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器、视觉传感器

机器人的工作原理

从最基本的层面来看,人体包括五个主要组成部分:

身体结构

肌肉系统,用来移动身体结构

感官系统,用来接收有关身体和周围环境的信息

能量源,用来给肌肉和感官提供能量

大脑系统,用来处理感官信息和指挥肌肉运动

机器人的组成部分与人类极为类似。一个典型的机器人有一套可移动的身体结构、一部类似于马达的装置、一套传感系统、一个电源和一个用来控制所有这些要素的计算机“大脑”。从本质上讲,机器人是由人类制造的“动物”,它们是模仿人类和动物行为的机器。机器人是“能自动工作的机器”,它们有的功能比较简单,有的就非常复杂,但必须具备以下三个特征:

身体 是一种物理状态,具有一定的形态,机器人的外形究竟是什么样子,这取决于人们想让它做什么样的工作,其功能设定决定了机器人的大小、形状、材质和特征等等。

大脑 就是控制机器人的程序或指令组,当机器人接收到传感器的信息后,能够遵循人们编写的程序指令,自动执行并完成一系列的动作。控制程序主要取决于下面几种因素:使用传感器的类型和数量,传感器的安装位置,可能的外部激励以及需要达到的活动效果。

动作 就是机器人的活动,有时即使它根本不动,这也是它的一种动作表现,任何机器人在程序的指令下要执行某项工作,必定是靠动作来完成的。

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