關節(jié)機器人能帶給我們什么？
發(fā)布時間：
2024-08-22 21:11
來源：
海美格磁石技術（深圳）有限公司
馬斯克宣布特斯拉將在2015小規(guī)模生產人形機器人，供特斯拉內部使用，并有望在2026年大規(guī)模量產，供其他公司使用。小米公司也宣布研發(fā)了小米機器人、cyberdog四足仿生智能機器狗。國內外涌現(xiàn)了一大批關節(jié)機器人、仿生機器人制造熱潮，也帶火了一批的關節(jié)模組、軸向磁通電機、磁編碼器、SMC軟磁復合材料的生產企業(yè)及產業(yè)鏈。
關節(jié)型機器人的結構和人類一樣嗎？
人類和機器人有一些共同點。機械機器人和人類看似遙遠的實體，但實際上它們具有相同的骨骼和關節(jié)結構。工業(yè)機器人主要由機械臂組成，其基本結構是連桿（骨骼）和關節(jié)的組合。在人體中，肘部、肩部等能夠自由彎曲的部位就是關節(jié)，連接它們的骨骼稱為鏈接。人類和機器人通過連桿移動關節(jié)和傳遞力的原理是相同的。根據(jù)連桿和關節(jié)的運動方式和結構，工業(yè)機器人分為“垂直多關節(jié)型”和“水平多關節(jié)（SCARA）型”等多種類型。
垂直多關節(jié)機器人是具有串行連桿機構的工業(yè)機器人。一般由六個關節(jié)（六軸）組成。
第一軸到第三軸是腰部和手臂，第四軸到第六軸是從手腕開始。前三個軸將手腕帶到特定位置。接下來的三個軸允許手腕向任意方向移動。這種 6 軸配置使其可以像人類一樣自由移動。
旋轉接頭 棱柱形接頭
需在什么來支持機器人關節(jié)活動呢？
答案是：執(zhí)行器、減速器、編碼器，傳導機制等。
關節(jié)機器人的執(zhí)行器是指什么樣的機構？
首先，我們來解釋一下執(zhí)行器的基礎知識。
執(zhí)行器將動力轉化為機械運動。執(zhí)行器是將動力轉換為機械運動的機構。例如，電機就是其中之一。通過使用執(zhí)行器，機器人可以自由調節(jié)力的大小、速度和運動角度。
執(zhí)行器在日常生活中無處不在，執(zhí)行器還用于打開和關閉自動門、汽車雨刷器以及游樂設施中的游戲機。執(zhí)行器不僅是日常機械中不可或缺的機構，而且在使用最新技術的地方，例如直線電機汽車、天文望遠鏡和醫(yī)療設備中也是不可或缺的機構?？梢院敛豢鋸埖卣f，開發(fā)執(zhí)行器與改變人們的生活直接相關。
關節(jié)機器人的執(zhí)行器中都會使用到什么電機和減速器呢？
一般來說，電機和減速機組合安裝。通過將電機和減速機結合起來，來提取電機的動力。
通常關節(jié)機器人安裝的電機主要有以下三種類型：無刷直流電機、步進電機、伺服電機。這三種電機根據(jù)設計和動作方式，有徑向電機，也有軸向磁通電機（盤式電機）。無論哪一種驅動都離不開稀土永磁（釹鐵硼）來實現(xiàn)的，搭戴稀土永磁的電機具有高速高精度定位、保持高扭矩、噪音和振動小、旋轉平穩(wěn)、當然，材料成本高，價格昂貴也是它們的缺點。
這些關節(jié)機器人能替代人類從事哪些活動呢？
這些關節(jié)機器人到目前為止替代人類從事的工作大致可分為6類：
關節(jié)機器人不僅應用于汽車行業(yè)，還應用于電子/電氣行業(yè)、食品行業(yè)等廣泛領域。在每個現(xiàn)場，它們的使用方式多種多樣，包括焊接、噴漆、組裝、分類和運輸，并且有各種各樣的產品可以滿足這些任務。
關節(jié)機器人的未來
隨著社會的發(fā)展，關節(jié)機器人發(fā)展前景廣闊，可廣泛用于工廠、物流、救援、醫(yī)療、教育、科研、娛樂、服務等場景。 關節(jié)機器人也逐漸具備人類的基本特征，如頭、眼、手、腿等，有助于與人類進行更自然和直觀的交互，增強人機之間的親和力與溝通效果。 人形機器人在設計上注重模仿人類的行走、抓取、表情等動作和姿態(tài)，以提供更真實的體驗。
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