Принципи роботи ключових модулів у роботах-гуманоїдах

Принцип роботи ключових модулів гуманоїдних роботів ґрунтується на спільній роботі замкнутої-системи «сприйняття-рішення-виконання».

 

Спільний модуль (ядро виконання)
Суглобовий модуль є основою руху робота, еквівалентним людським м’язам і кісткам, і в основному складається з таких компонентів:

 

Серводвигун: забезпечує потужність, що вимагає високої швидкості відгуку та високої щільності крутного моменту (наприклад, максимальний крутний момент коліна може досягати 150 Н·м).

Редуктор (наприклад, гармонічний привід, циклоїдний привід): перетворює високу швидкість двигуна на низьку швидкість і високий крутний момент, необхідні для з’єднання, забезпечуючи при цьому точність (люфт<1 arcminute).

Кодер:-зворотний зв’язок кутів з’єднання та швидкості в реальному часі, який використовується для керування замкнутим{1}}контуром.

Датчик сили/крутного моменту (у деяких -з’єднаннях високого класу): відстежує вихідну силу для досягнення точного контролю сили.

Типові технологічні прориви: модулі циклоїдного з’єднання (такі як Hechuan) поєднують високу точність із високою навантажувальною здатністю; власно-розроблені суглоби (такі як Xingshi Era l7) досягають максимального крутного моменту 400 Н·м, підтримуючи високо-динамічні рухи, такі як вуличні танці.

 

Модуль сприйняття (датчик навколишнього середовища та стану)
Система сприйняття моделює органи чуття людини, фіксуючи внутрішню та зовнішню інформацію в реальному часі:

 

Візуальні датчики (камери + камери глибини): розпізнавання об’єктів і створення 3D-карт (у поєднанні з алгоритмами SLAM).

IMU (Інерціальний вимірювальний блок): складається з акселерометрів, гіроскопів і магнітометрів, які контролюють положення тіла та рівновагу в реальному часі.

Тактильні датчики/сенсори сили: встановлюються на руках і підошвах для визначення контактної сили та тертя (наприклад, щоб уникнути розбиття чашки під час захоплення).

Кодери з’єднань: надають відгуки про позиції з’єднань, щоб забезпечити точність дій.

Тенденція: починаючи з 2026 року спритні руки зазвичай інтегрують тактильні датчики-типу масиву (електронна шкіра), щоб покращити можливості тонкого маніпулювання.