智能机器人系统组成及总体架构分解

智能機器人不只是一臺機器,更是一整套會感知、會思考、能行動、可持續、安全運行的複雜系統。 智能機器人主要由以下7個系統、模塊組成。 人形巨身智能機器人的組成更複雜,下期另一視頻再介紹。 智能機器人的總框架圖如上圖,並對各系統模塊進行分解。 一、感知系統是機器人看見世界的能力。 其核心作用是獲取外部環境信息和自身狀態信息,為決策提供輸入數據。 感知系統一般由以下傳感器組成。 二、決策系統是機器人的大腦。 其核心作用是理解環境和規劃行為,並作出動作決策,一般分為感知理解層、決策與規劃層、控制決策層共三個層次,由AI、人機交互、軟件編程等多種方式實施。 三、執行系統是把想法變成動作。 其核心作用是實際完成物理動作與現實世界交互,執行方式有輪式、履帶式、多關節機械臂、人形雙足等,執行機構主要部件類別說明如下。 四、能源系統是機器人活著的基礎,其核心作用是提供持續、穩定的能量。 五、供電方式包括鋰電池、外接供電、混合功能幾種方式,其能源管理包括電量監控、溫度保護、功率分配。 五、通信系統是機器人與外界說話的方式,其核心作用包括人機交互、多機器人協同、雲端計算,常見通信方式主要分為有線、無線和內部通信。 六、安全與支撐系統是保證機器人不出事,比聰明更重要。 其核心作用是防止誤操作,保證人機共存安全,系統穩定運行。常用的機制有急停系統、碰撞檢測、立線位、冗餘傳感器和門狗系統。 七、系統軟件與中間件的作用是把以上所有的硬件控制融合為一體。 常用的組件有機器人操作系統、應用編程、驅動層、日誌與監控。