机器人控制基础：机器人系统详细硬件组成干货总结（轮式，四足，人形）

机器人的硬件组成与其运动形式和功能需求密切相关，轮式、四足、人形机器人因移动方式和应用场景不同，硬件设计存在显著差异。以下从移动机构、控制系统、传感器、电源系统、通信模块及特殊组件六个维度，详细解析三类机器人的硬件组成：

一、轮式机器人硬件组成

轮式机器人以 “高效移动” 为核心，适用于平坦地面（如室内、公路），硬件结构相对简单，侧重稳定性和续航。

1. 移动机构（核心）

• 轮子组件：
  • 驱动轮：承担动力输出，数量通常为 2-4 个（如差速驱动机器人用 2 个驱动轮），材质根据场景选择（橡胶轮抓地力强，适合室内；充气轮减震，适合室外）。
  • 万向轮 / 从动轮：辅助平衡，无动力（如 2 驱动轮 + 1 万向轮组成 “三角稳定结构”）。
• 驱动系统：
  • 电机：主流为直流减速电机（成本低、扭矩稳定）或伺服电机（可精确控制转速），需带编码器（用于里程计，计算移动距离）。
  • 减速机构：齿轮箱或行星减速器（降低电机转速，提升扭矩，匹配轮子负载）。

2. 控制系统

• 主控制器：
  • 低性能场景：微控制器（如 Arduino Uno、STM32F103），负责简单运动控制（如差速转向）。
  • 高性能场景：嵌入式主板（如 Raspberry Pi 4、NVIDIA Jetson Nano），支