3、特种机器人驱动系统与机构全解析

特种机器人驱动系统与机构全解析

1. 机器人基本组成

机器人主要由驱动系统、机械结构、感知系统、人机交互系统和控制系统构成。以下是对各组成部分的详细介绍：
- 驱动系统 ：为机械结构系统提供动力，主要驱动方式有电气驱动、液压驱动、气动驱动和新型驱动。
- 电气驱动 ：目前应用最广泛，具有无污染、运动精度高、动力易获取、响应快、驱动力大、信号检测与处理方便等优点，驱动电机通常采用步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机等。
- 液压驱动 ：能获得较大的抓取力，传动平稳，结构紧凑，防爆性好，动作灵敏，但对密封要求高，不适用于高低温场所。
- 气动驱动 ：结构简单，动作快，气源易获取，价格低，但工作速度稳定性差，抓取力小。
- 新型驱动 ：随着应用材料科学的发展，一些新型材料开始应用于机器人驱动，如形状记忆合金驱动、压电效应驱动、人造肌肉和光驱动等。
- 机械结构 ：由传动机构和机械部件组成。
- 传动机构 ：用于将驱动的运动传递到关节和动作部件，常用的有滚珠丝杠、齿轮、皮带和链条、谐波减速器等。
- 机械部件 ：主要包括机身、手臂和末端执行器。每个部件都有多个自由度，构成多自由度机械系统。如果基座有移动机构，则构成移动机器人；如果基座没有移动和腰部旋转机构，则构成单机器人手臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成，末端执行器是直接安装在手腕上的重要部件，可