Principis de funcionament dels mòduls clau en robots humanoides

El principi de funcionament dels mòduls clau en robots humanoides gira al voltant de l'operació col·laborativa del sistema de bucle tancat de "percepció-decisió-execució".

 

Mòdul conjunt (Nucli d'execució)
El mòdul articular és la base del moviment del robot, equivalent als músculs i ossos humans, i es compon principalment dels següents components:

 

Servomotor: proporciona potència, que requereix una alta velocitat de resposta i una alta densitat de parell (p. ex., el parell màxim del genoll pot arribar als 150 N·m).

Reductor (com ara accionament harmònic, accionament cicloïdal): converteix l'alta velocitat del motor en la sortida de baixa velocitat i parell elevat requerida per l'articulació, alhora que garanteix la precisió (joc).<1 arcminute).

Codificador: retroalimentació-en temps real d'angles i velocitats d'articulació, utilitzada per al control de-bucle tancat.

Sensor de força/parell (en algunes articulacions-de gamma alta): supervisa la força de sortida per aconseguir un control precís de la força.

Avenços tecnològics típics: els mòduls d'articulació cicloïdal (com Hechuan) combinen una alta precisió amb una gran capacitat de càrrega; Les articulacions auto-desenvolupades (com ara Xingshi Era l7) aconsegueixen un parell màxim de 400 N·m, suportant moviments-dinàmics elevats com el ball de carrer.

 

Mòdul de percepció (detecció ambiental i d'estat)
El sistema de percepció simula els sentits humans, capturant informació interna i externa en temps real:

 

Sensors visuals (càmeres + càmeres de profunditat): reconeixen objectes i construeixen mapes 3D (combinats amb algorismes SLAM).

IMU (Inertial Measurement Unit): Compost per acceleròmetres, giroscopis i magnetòmetres, monitoritzant la postura i l'equilibri en temps real.

Sensors tàctils/de força: s'instal·len a les mans i les plantes per detectar la força de contacte i la fricció (p. ex., evitar trencar una tassa en agafar).

Codificadors conjunts: proporcionen comentaris sobre les posicions conjuntes per garantir la precisió de l'acció.

Tendència: a partir del 2026, les mans destreses generalment integren sensors tàctils tipus matriu-(pell electrònica) per millorar les capacitats de manipulació fina.