Principi rada ključnih modula u humanoidnim robotima

Princip rada ključnih modula u humanoidnim robotima vrti se oko kolaborativnog rada zatvorenog-sustava 'percepcije-odluke-izvršenja'.

 

Zajednički modul (Jezgra izvršenja)
Zglobni modul je temelj kretanja robota, ekvivalentan ljudskim mišićima i kostima, a uglavnom se sastoji od sljedećih komponenti:

 

Servo motor: Daje snagu, zahtijeva veliku brzinu odziva i visoku gustoću zakretnog momenta (npr. vršni zakretni moment koljena može doseći 150 N·m).

Reduktor (kao što je harmonijski pogon, cikloidni pogon): Pretvara veliku brzinu motora u nisku brzinu i visoki okretni moment koji je potreban spoju, a istovremeno osigurava preciznost (zračnost<1 arcminute).

Enkoder: Povratne-vremenske povratne informacije o spojnim kutovima i brzinama, koje se koriste za kontrolu zatvorene-petlje.

Senzor sile/zakretnog momenta (u nekim-kombiniranim zglobovima): prati izlaznu silu kako bi se postigla precizna kontrola sile.

Tipična tehnološka otkrića: Cikloidni zglobni moduli (kao što je Hechuan) kombiniraju visoku preciznost s visokim kapacitetom opterećenja; samo-razvijeni zglobovi (kao što je Xingshi Era l7) postižu najveći okretni moment od 400 N·m, podržavajući visoko-dinamične pokrete poput uličnog plesa.

 

Modul percepcije (osjećaj okoline i statusa)
Sustav percepcije simulira ljudska osjetila, hvatajući unutarnje i vanjske informacije u stvarnom vremenu:

 

Vizualni senzori (kamere + dubinske kamere): Prepoznavanje objekata i izrada 3D karata (u kombinaciji sa SLAM algoritmima).

IMU (Inercijalna mjerna jedinica): Sastoji se od akcelerometara, žiroskopa i magnetometra, koji prate položaj i ravnotežu u stvarnom vremenu.

Taktilni senzori/senzori sile: ugrađeni u šake i tabane kako bi osjetili kontaktnu silu i trenje (npr. izbjegavanje razbijanja šalice prilikom držanja).

Enkoderi zglobova: daju povratne informacije o položajima spojeva kako bi se osigurala točnost radnje.

Trend: Počevši od 2026., spretne ruke općenito integriraju taktilne senzore-tipa tipa niza (elektronička koža) kako bi poboljšale mogućnosti fine manipulacije.