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控制系統(tǒng):智能機器人的神經(jīng)系統(tǒng)

來源:中國平安證券      編輯:創(chuàng)澤      時間:2023/7/26      主題:其他   [加盟]

控制系統(tǒng)是機器人的神經(jīng)系統(tǒng),用于控制驅(qū)動系統(tǒng)完成對應(yīng)運動。在機器人中,控制系統(tǒng)根據(jù)指令及傳感信息,向驅(qū)動 系統(tǒng)發(fā)出指令,控制其完成規(guī)定的運動。控制系統(tǒng)主要由控制器(硬件)和控制算法(軟件)組成。

主流的工業(yè)機器人廠商通常自行開發(fā)控制器。對于工業(yè)機器人而言,控制器是其核心的組成部分,因此現(xiàn)有的主流工業(yè) 機器人廠商會不同程度地自行開發(fā)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)主要參與者包括兩類:一類是主流的大型機器人廠商,自主研發(fā) 控制器和控制算法,包括ABB、KUKA、發(fā)那科、國內(nèi)的埃斯頓等;另一類則是專業(yè)的控制系統(tǒng)廠商,單d售賣控制器, 提供可擴展和二次開發(fā)的硬件和軟件平臺,包括KEBA、貝加萊、倍福、國內(nèi)的固G科技、英威騰、雷賽智能等。

人形機器人主要參與者公開信息不多,我們尚不了解其采用的控制器方案,未來將持續(xù)關(guān)注相關(guān)信息。供應(yīng)鏈方面,目 前人形機器人生產(chǎn)規(guī)模較小,未來進入量產(chǎn)階段后,控制器將采用自產(chǎn)或外購定制尚不明朗,有待持續(xù)追蹤。

現(xiàn)階段機器人控制器類型及特點

PLC

系統(tǒng)簡單、可靠性G、體積小、環(huán)境適應(yīng)性強,但不支持先進復(fù) 雜的算法,不滿足多軸聯(lián)動等復(fù)雜運動軌跡

PC-Based

系統(tǒng)通用性強、可拓展性強,能滿足復(fù)雜運動算法要求,抗干擾 能力強、開放性強,可進行二次開發(fā)和編程(語言除了傳統(tǒng)PLC 語言,還包括C++、Basic等語言)

專用控制

集成度G,性能穩(wěn)定,滿足某個特定行業(yè)使用(早期用于機床L 域,后來在機械、工業(yè)機器人L域大范圍使用),價值較G




  



智能服務(wù)機器人三種驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)缺點比較

電機驅(qū)動控制手段先進,速度反饋容易,絕大部分機器人使用電機驅(qū)動;液壓驅(qū)動體積小重量輕,是機器人Atlas使用的驅(qū)動方案;氣動驅(qū)動安全性高,應(yīng)用于仿生機器人等

智能服務(wù)機器人的動力裝置-驅(qū)動系統(tǒng)

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式的不同,機器人的驅(qū)動方式可分為電機驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動等;現(xiàn)有的絕大多數(shù)人形機器人采用電機驅(qū)動

仿人形機器人核心零部件:零部件數(shù)量更多,質(zhì)量要求更高

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現(xiàn)階段的人形機器人已經(jīng)可以穩(wěn)定地雙足行走,實現(xiàn)了自動導(dǎo)航避障功能,可以基于感知信息進行一定程度的自主行動

物流領(lǐng)域應(yīng)用的人形機器人Digit 可以拿起和堆疊18kg重的箱子

人形機器人Digit主要為物流場景設(shè)計,可以拿起和堆疊18kg重的箱子,進行移動包裹、卸貨等工作, “最后一 公里”配送功能也正在開發(fā)當中

國產(chǎn)仿人服務(wù)機器人優(yōu)必選Walker 主打家庭服務(wù)功能

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波士頓動力Atlas:為運動而生,世界前沿的機器人研發(fā)平臺

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仿人機器人技術(shù)難點:高精尖技術(shù)的綜合,運動控制和人工智能是兩大核心

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特斯拉Optimus機器人的視覺方案

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