隨著工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的日趨成熟,人們對(duì)機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)的認(rèn)識(shí)日益加深,與工業(yè)機(jī)器人相對(duì)固定的作業(yè)環(huán)境不同,人形機(jī)器人通常使用于人類的日常生活環(huán)境中。人形機(jī)器人具備類似人類的感知、 決策、行為以及擬人化的移動(dòng)特性,從外觀上更加容易被使用者接受并產(chǎn)生親切感, 因此能夠在人類所在的環(huán)境中與人類和諧相處,協(xié)助人類完成復(fù)雜和多樣的工作。機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器是雙足人形機(jī)器人關(guān)鍵部件,按動(dòng)力來源可以分為液壓、氣動(dòng)、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)、記憶金屬、生物類(心肌細(xì)胞)等,其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)是較為常見的兩種形式, 電機(jī)方案的優(yōu)勢(shì)在于,在運(yùn)動(dòng)控制方面,其設(shè)計(jì)比液壓控制有更成熟的解決方案,處理器編碼器也相對(duì)更容易正確獲取運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋,控制精度也有很大保障 ,而且相較液壓成本便宜了很多。
機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的“ 心臟 ” ,對(duì)運(yùn)動(dòng)精度起決定作用
電機(jī)(俗稱 “ 馬達(dá) ” )是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置,它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。機(jī)器人關(guān)節(jié)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)器、控制器和關(guān)節(jié)電機(jī)。機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)具有減速、 傳動(dòng)、提升扭矩功能,它被視為機(jī)器人的執(zhí)行單元,根據(jù)需要被安裝在各關(guān)節(jié)上控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),機(jī)器人諸如行走、 跑、彈跳等動(dòng)作均由機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生,是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的 “ 心臟 ” 。Optimus 主體部分共有 28 個(gè)執(zhí)行器,線性及旋轉(zhuǎn)各 14 個(gè),所用電機(jī)為無框力矩電機(jī)。28 個(gè)執(zhí)行器分布于肩、肘、腕、軀干、髖、膝、踝等部位。根據(jù) 2022 特斯拉 AI day 的展示,28 個(gè)執(zhí)行器分布在: ①肩部 6 個(gè)(旋轉(zhuǎn)×6) ; ②肘部 2 個(gè)(直線×2); ③腕部 6 個(gè)(旋轉(zhuǎn)× 2+直線×4) ;④軀干 2 個(gè)(旋轉(zhuǎn)×2);⑤髖部 6 個(gè)(旋轉(zhuǎn)×4+直線×2);⑥ 膝部 2 個(gè)(直線×2); ⑦踝部 4 個(gè)(直線×4)。Optimus 手部共有 12個(gè)執(zhí)行器(雙手) ,所用電機(jī)為空心杯電機(jī)。