人形機器人系統(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)對應“五官”，包含內(nèi)部傳感器和外部傳感器。內(nèi)部傳感器主要用來檢測機器人本身的狀態(tài)，為機器人的運動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，并將所測得的信息作為反饋信號送至傳感器，形成閉環(huán)控制，主要有位置傳感器、速 度傳感器等。外部傳感器則用來感知機器人所處的工作環(huán)境或工作狀況信息，使機器人的動作 適應外界情況的變化，達到更高層次的自動化，提高機器人的工作精度，常見有視覺傳感器、 觸覺傳感器等。

二、控制系統(tǒng)對應“大腦”和“小腦”，是機器人的指揮中樞。“大腦”負責環(huán)境感知、行 為控制、人機交互，通過深度學習和 AI 技術(shù)，實現(xiàn)自主學習和智能決策�！靶∧X”則負責運動 控制包括運動規(guī)劃、姿態(tài)控制、動態(tài)平衡等，通過實時感知機器人的狀態(tài)和環(huán)境信息，小腦可 以調(diào)整機器人的動作，使其能夠穩(wěn)定地行走、跑步、跳躍等。控制系統(tǒng)負責處理作業(yè)指令信息、 內(nèi)外環(huán)境信息，并依據(jù)預定的本體模型、環(huán)境模型和控制程序做出決策，產(chǎn)生相應的控制信號， 通過驅(qū)動器驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的各個關(guān)節(jié)按所需的順序、確定的軌跡運動，完成特定的作業(yè)。

三、執(zhí)行系統(tǒng)對應“肢體”，負責執(zhí)行控制系統(tǒng)制定的操作。“機器肢”指仿人機械臂、靈 巧手、腿足等，“機器體”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)行機構(gòu)：伺服系統(tǒng)是能根據(jù)指令信號精確地控制執(zhí)行部件的運動速度與位置的驅(qū)動 系統(tǒng)，一般伺服系統(tǒng)由核心零部件電機、驅(qū)動器和傳感器/編碼器組成；傳動機構(gòu)是把動力從 機器的一部分傳遞到另一部分，實現(xiàn)改變動力機輸出轉(zhuǎn)矩或者改變其運動方式（旋轉(zhuǎn)運功和直 線運動的轉(zhuǎn)換），機械傳動分為兩類，一是靠機件間的摩擦力傳遞動力與摩擦傳動，二是靠主 動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動，典型機構(gòu)有減速器、絲杠、 蝸輪蝸桿傳動桿等。