5、特种机器人驱动系统、运动机构与传感技术解析

特种机器人驱动系统、运动机构与传感技术解析

1. 机器人手臂运动结构

机器人手臂的升降和回转运动结构包含多个关键部件，如活塞杆、升降缸体、导向套、齿轮、连接盖、底座、齿条和连接板等。驱动齿条往复运动的活塞缸可由压力油或压缩气体驱动。当活塞液压缸两腔通入压力油时，推动齿条活塞做往复运动，与齿条啮合的齿轮随之做往复回转运动。由于齿轮、手臂升降缸和连接板通过螺钉连接为一体，连接板与手臂固定连接，进而实现手臂的回转运动。升降液压缸的活塞杆通过连接盖与底座相连并固定，缸体沿导向套做上下运动，因外部配备导向套，所以刚性好、传动平稳。

2. 机器人灵巧手

随着机器人技术发展至智能化阶段，机器人的手从用于搬运、装配、焊接和喷漆等工作的工业机器人手，逐渐演变得更加灵巧，能够执行如海底救援、握笔书写、演奏乐器和抓取鸡蛋等精细复杂的任务。

模仿人类手部的多手指灵巧手可提升机器人手的操作能力、灵活性和快速响应能力，使其能像人类一样执行各种复杂操作。多手指灵巧手通常有多个手指，每个手指有三个旋转关节，且各关节自由度可独立控制，因此能模仿人类手指完成各种复杂动作。一般来说，多手指灵巧手配备了力、视觉、触觉、温度等多种传感器，不仅可用于抓取各种形状的物体和执行类人操作，还能在太空、灾难救援等极端环境下完成人类无法完成的任务。

3. 常见移动机构

移动机器人的主要移动机构形式有轮式、履带式和腿足式，此外还有步进式、蠕动式、混合式和蛇形等适用于特殊场合的移动机构。

3.1 轮式移动机构

轮式移动机构可按轮子数量分类：
- 两轮车辆 ：早期人们曾尝试用简单廉