特斯拉机器人躯干共有 28 个关节,旋转关节和直线关节各 14 个,每个关节对应一个执行
器,手部共 12 个执行器。
根据 2023 年特斯拉股东大会直播显示,我们对 28 个执行器位置和数量
进行预计,28 个执行器分别为肩关节(单侧三自由度旋转关节)6 个,肘关节(单侧直线关节)2
个,腕部关节(单侧 2 个直线+1 个旋转)6 个,腰部(二自由度旋转关节)2 个,髋关节(单侧 1
个直线+2 个旋转)6 个,膝盖(单侧 1 直线关节)2 个,踝部(单侧二自由度直线关节)4 个。
每个旋转关节用到一个谐波减速器,手部单手有 6 个执行器,11 个自由度,拇指方面由两个电机驱动,
驱动拇指的空心杯电机均横置在手掌内,其他手指各一个。能拿起约 9 公斤重物体,可以使用工具,
实现精准抓取小部件
无框力矩电机没有外壳,可以提供更大的设备空 间,中间是中空形式的,便于走线;在设计中,可以使整个机器体积更小,因此可以提供更大的功率密度比
型伺服驱动器有三种类型,分别为常规伺服驱动器,SEA 伺服驱动器,本体伺服驱动器;主要由力矩电机,谐波减速器,电机编码器,输出编码器,驱动板,制动器组成
控制系统根据指令及传感信息,向驱动系统发出指令,控制其完成规定的运动,控制系统主要由控制器(硬件)和控制算法(软件)组成
电机驱动控制手段先进,速度反馈容易,绝大部分机器人使用电机驱动;液压驱动体积小重量轻,是机器人Atlas使用的驱动方案;气动驱动安全性高,应用于仿生机器人等
根据能量转换方式的不同,机器人的驱动方式可分为电机驱动、液压驱动、气动驱动等;现有的绝大多数人形机器人采用电机驱动
仿人形机器人既需要极强的运动控制能力,其核心 构成包括驱动装置(伺服系统+减速器),控制装置(控制器)和各类传感器,数量和质量要求可能更高
现阶段的人形机器人已经可以稳定地双足行走,实现了自动导航避障功能,可以基于感知信息进行一定程度的自主行动
人形机器人Digit主要为物流场景设计,可以拿起和堆叠18kg重的箱子,进行移动包裹、卸货等工作, “最后一 公里”配送功能也正在开发当中
复杂地形自适应平稳快速行走 U-SLAM视觉导航自主路径规划 手眼协调操作精准灵活服务 多模态情感交互仿人共情表达 动态足腿控制自平衡抗干扰
机器人HUBO以直腿态行走,更接近人的步态;全身有34个自由度,左右手分别有3,4个手指,可以操纵方向盘,攀爬梯子等,超过Atlas赢得了DARPA机器人挑战赛冠军
波士顿动力公司致力于研发具有灵活运动能力的多足机器人,主要包括四足机器狗Spot(用于工业巡检等场景)和带机械臂的移动机器人Stretch
仿人机器人的机械构造,驱动和控制的复杂程度都远高于现有的机器人;实现一定程度的认知和决策智能,尚需要人工智能软硬件(大脑)的高度发展