特斯拉機器人軀幹共有 28 個關節,旋轉關節和直線關節各 14 個,每個關節對應一個執行 器,手部共 12 個執行器。
根據 2023 年特斯拉股東大會直播顯示,我們對 28 個執行器位置和數量 進行預計,28 個執行器分別為肩關節(單側三自由度旋轉關節)6 個,肘關節(單側直線關節)2 個,腕部關節(單側 2 個直線+1 個旋轉)6 個,腰部(二自由度旋轉關節)2 個,髖關節(單側 1 個直線+2 個旋轉)6 個,膝蓋(單側 1 直線關節)2 個,踝部(單側二自由度直線關節)4 個。
每個旋轉關節用到一個諧波減速器,手部單手有 6 個執行器,11 個自由度,拇指方麵由兩個電機驅動, 驅動拇指的空心杯電機均橫置在手掌內,其他手指各一個。能拿起約 9 公斤重物體,可以使用工具, 實現精準抓取小部件
無框力矩電機沒有外殼,可以提供更大的設備空 間,中間是中空形式的,便於走線;在設計中,可以使整個機器體積更小,因此可以提供更大的功率密度比
型伺服驅動器有三種類型,分別為常規伺服驅動器,SEA 伺服驅動器,本體伺服驅動器;主要由力矩電機,諧波減速器,電機編碼器,輸出編碼器,驅動板,製動器組成
控製係統根據指令及傳感信息,向驅動係統發出指令,控製其完成規定的運動,控製係統主要由控製器(硬件)和控製算法(軟件)組成
電機驅動控製手段先進,速度反饋容易,絕大部分機器人使用電機驅動;液壓驅動體積小重量輕,是機器人Atlas使用的驅動方案;氣動驅動安全性高,應用於仿生機器人等
根據能量轉換方式的不同,機器人的驅動方式可分為電機驅動、液壓驅動、氣動驅動等;現有的絕大多數人形機器人采用電機驅動
仿人形機器人既需要極強的運動控製能力,其核心 構成包括驅動裝置(伺服係統+減速器),控製裝置(控製器)和各類傳感器,數量和質量要求可能更高
現階段的人形機器人已經可以穩定地雙足行走,實現了自動導航避障功能,可以基於感知信息進行一定程度的自主行動
人形機器人Digit主要為物流場景設計,可以拿起和堆疊18kg重的箱子,進行移動包裹、卸貨等工作, “最後一 公裏”配送功能也正在開發當中
複雜地形自適應平穩快速行走 U-SLAM視覺導航自主路徑規劃 手眼協調操作精準靈活服務 多模態情感交互仿人共情表達 動態足腿控製自平衡抗幹擾
機器人HUBO以直腿態行走,更接近人的步態;全身有34個自由度,左右手分別有3,4個手指,可以操縱方向盤,攀爬梯子等,超過Atlas贏得了DARPA機器人挑戰賽冠軍
波士頓動力公司致力於研發具有靈活運動能力的多足機器人,主要包括四足機器狗Spot(用於工業巡檢等場景)和帶機械臂的移動機器人Stretch
仿人機器人的機械構造,驅動和控製的複雜程度都遠高於現有的機器人;實現一定程度的認知和決策智能,尚需要人工智能軟硬件(大腦)的高度發展