人形機(jī)器人系統(tǒng)組成-傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)

一、傳感系統(tǒng)對(duì)應(yīng)“五官”，包含內(nèi)部傳感器和外部傳感器。內(nèi)部傳感器主要用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人本身的狀態(tài)，為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制提供必要的本體狀態(tài)信息，如各關(guān)節(jié)的位置、速度、加 速度等，并將所測(cè)得的信息作為反饋信號(hào)送至傳感器，形成閉環(huán)控制，主要有位置傳感器、速 度傳感器等。外部傳感器則用來(lái)感知機(jī)器人所處的工作環(huán)境或工作狀況信息，使機(jī)器人的動(dòng)作 適應(yīng)外界情況的變化，達(dá)到更高層次的自動(dòng)化，提高機(jī)器人的工作精度，常見(jiàn)有視覺(jué)傳感器、 觸覺(jué)傳感器等。

二、控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)“大腦”和“小腦”，是機(jī)器人的指揮中樞。“大腦”負(fù)責(zé)環(huán)境感知、行 為控制、人機(jī)交互，通過(guò)深度學(xué)習(xí)和 AI 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和智能決策�！靶∧X”則負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng) 控制包括運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、姿態(tài)控制、動(dòng)態(tài)平衡等，通過(guò)實(shí)時(shí)感知機(jī)器人的狀態(tài)和環(huán)境信息，小腦可 以調(diào)整機(jī)器人的動(dòng)作，使其能夠穩(wěn)定地行走、跑步、跳躍等�？刂葡到y(tǒng)負(fù)責(zé)處理作業(yè)指令信息、 內(nèi)外環(huán)境信息，并依據(jù)預(yù)定的本體模型、環(huán)境模型和控制程序做出決策，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)， 通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各個(gè)關(guān)節(jié)按所需的順序、確定的軌跡運(yùn)動(dòng)，完成特定的作業(yè)。

三、執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)應(yīng)“肢體”，負(fù)責(zé)執(zhí)行控制系統(tǒng)制定的操作。“機(jī)器肢”指仿人機(jī)械臂、靈 巧手、腿足等，“機(jī)器體”指骨骼、本體結(jié)構(gòu)等。執(zhí)行系統(tǒng)的工作流程如下圖所示，涉及到伺服系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)：伺服系統(tǒng)是能根據(jù)指令信號(hào)精確地控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)速度與位置的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)，一般伺服系統(tǒng)由核心零部件電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和傳感器/編碼器組成；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把動(dòng)力從 機(jī)器的一部分傳遞到另一部分，實(shí)現(xiàn)改變動(dòng)力機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩或者改變其運(yùn)動(dòng)方式（旋轉(zhuǎn)運(yùn)功和直 線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換），機(jī)械傳動(dòng)分為兩類(lèi)，一是靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力與摩擦傳動(dòng)，二是靠主 動(dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的嚙合傳動(dòng)，典型機(jī)構(gòu)有減速器、絲杠、 蝸輪蝸桿傳動(dòng)桿等。