1、机器人系统组成与基础入门

机器人系统组成与基础入门

机器人在工业、医学、农业、建筑和军事等领域都有广泛应用。一个机器人系统通常由机械、驱动、控制、传感、智能和多机协作等部分组成，它们共同构成了机器人、操作对象和环境的整体。下面我们来详细了解机器人系统的各个组成部分。

1. 移动底盘和机械臂

1.1 移动底盘

移动底盘是移动机器人最基本的组成部分。无论是自动驾驶汽车还是简单的智能玩具车，都会采用不同的底盘驱动类型，通过车轮布局和速度合成实现灵活移动。根据每个车轮的速度输出是否受约束，底盘驱动可分为约束型和非完全约束型。

• 约束型底盘驱动

  • 差速驱动 ：这是最常见的驱动方式，由两个平行的左右驱动轮组成，都有动力输出，通常还会配备一个万向轮用于支撑。通过控制左右轮的速度差，机器人可以实现直线前进和转弯。像著名的TurtleBot机器人、先锋机器人和家用扫地机器人都采用了这种驱动方式。
  • 同步驱动 ：常见于履带车辆，同一侧的前后轮以相同速度移动。一些无履带的四轮底盘也可采用同步驱动来提高驱动能力，但在平坦表面转弯时会产生不同程度的抖动，导致轮式里程计的精度相对较低，不利于转弯。
  • 阿克曼驱动 ：大多数汽车底盘采用这种驱动方式，前轮转向，后轮驱动。后轮通过差速器分配速度，以实现不同的转弯半径，而前轮由方向盘控制转向。在移动机器人中，通常使用电子调速器代替差速器。