机器人技术核心模块与前沿趋势总结
在智能制造、服务交互、医疗康复等领域,机器人技术正迎来爆发式发展。作为一名深耕机器人领域的开发者,我结合实际项目经验,梳理出机器人技术的核心模块与前沿趋势,希望能为同行提供实用参考。
一、硬件架构:机器人的 “骨骼与肌肉”
1. 机械结构设计
- 串联机器人:以六轴工业机械臂为代表,通过多关节串联实现高灵活性,重复定位精度可达 ±0.02mm,广泛应用于焊接、装配等精密作业。
- 并联机器人:如 Delta 机器人,凭借并联结构的高刚性,在 3C 行业分拣场景中实现每秒 3-5 次的高速抓取。
- 移动平台:轮式机器人采用麦克纳姆轮可实现全向移动,履带式机器人适应复杂地形,足式机器人(如波士顿动力 Atlas)通过仿生关节突破地形限制。
2. 驱动与传动系统
- 伺服电机是主流选择,需关注扭矩密度(推荐≥0.5Nm/kg)和响应带宽(≥1kHz)。
- 谐波减速器在关节处实现大减速比(50-160:1),行星减速器则适用于高负载场景。
二、感知系统:机器人的 “五官”
1. 环境感知设备
- 激光雷达(LiDAR):16 线激光雷达可构建基础三维环境模型,128 线激光雷达能实现厘米级障碍物识别,常用于自动驾驶机器人。
- 视觉传感器:工业场景优先选择全局快门相机(避免运动模糊),服务机器人多采用 RGBD 相机(如 Intel RealSense)获取深度信息。
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