1.1 机器人的概念¶

机器人的基本结构¶

机器人的基本结构：

机器人系统通常包括3个子系统，分别是：

运动子系统：用于实现期望运动的执行机构

辨识子系统：使用一系列传感器来获取机器人本身、操作对象和环境的信息

控制子系统：根据辨识子系统的信息来控制机器人的运动，以完成既定动作任务

包含：操作臂、末端执行器、驱动器 以及 传动装置 这四个部件。

操作臂 Manipulator：
操作臂是机器人可运动的机械结构，通常又连杆（身体）和运动副（关节）串联而成。

关节的运动形式又旋转和平移，分别成为旋转关节和平移关节。

机器人操作臂

末端执行器 End-effector：
末端执行器，顾名思义，就是固定在操作臂末端的装置，相当于人类的手。

末端执行器通常是一个机械夹手，用来操作或者移动工件。

驱动器 Actuator：
驱动器用来驱动操作臂和末端执行器运动，根据其驱动原理，又分为：
- 气动驱动器 Pneumatic Actuator - 液压驱动器 Hydraulic Actuator - 电动驱动器 Electric Actuator

一个驱动器的基本结构如下：

驱动器系统结构

传动装置 Transmission：

典型的传动单元有：

辨识子系统通常由 传感器 和 模数转换器 组成。

传感器 Sensor：略

模数转换器 Analog-to-Digital-Converter：略

控制子系统结构及其工作流程大致如下图所示：

控制子系统的结构

控制子系统一般由： 数字控制器 Controller、数模转换器 Digital-to-Analog-Converter、放大器 Amplifier 组成。