【科普】干貨！帶你從0了解移動機器人(二)—— 移動機器人硬件組成

移動機器人是一個多功能于一體的綜合系統(tǒng)，內(nèi)容涵蓋了傳感器技術(shù)、自動化技術(shù)、信息處理、電子工程等，它集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃于一體，是目前科學技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。移動機器人的各種組件之間需要協(xié)同工作才能實現(xiàn)機器人的自主移動。下面將詳細介紹移動機器人的硬件組成，從傳感器、運動控制到交互模塊都在其范疇內(nèi)。

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控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是移動機器人最重要的部分，類似于人的大腦，用來接收傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)，并進行信息處理分析，從而下發(fā)各種運動指令?？刂葡到y(tǒng)需要基于處理器實現(xiàn)，使用ARM等可靠MCU處理器，其性能不同，可以根據(jù)機器人的應(yīng)用選擇。在處理器之上，控制系統(tǒng)需要完成機器人的算法處理、關(guān)節(jié)控制、人機交互等豐富功能。

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導航傳感

導航傳感主要用于獲取和感知周圍環(huán)境信息，以提供給控制系統(tǒng)做出響應(yīng)決策。常見的傳感器包括：激光雷達、紅外線傳感器、超聲波距離傳感器、攝像頭、陀螺儀等。通過這些傳感器的協(xié)作，移動機器人才能夠精確地定位目標位置，給出行動路線和地圖，并識別障礙物等避免撞擊。它能夠讓機器人在陌生的環(huán)境中自主移動，并快速地響應(yīng)任何改變。

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驅(qū)動模塊

驅(qū)動模塊是幫助機器人移動的關(guān)鍵部件。它可以控制機器人的速度和方向，讓機器人完成特定的任務(wù)。驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)和設(shè)計決定機器人的穩(wěn)定性、可靠性和運動能力。類似于人的四肢，通過雙輪差速或多輪全向，響應(yīng)中央主控器發(fā)送的速度消息，實時調(diào)節(jié)移動速度與運行方向，靈活轉(zhuǎn)向以精確到達目標點。

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安全檢測

安全檢測模塊是主要為移動機器人提供安全保障，實現(xiàn)避障、繞障等功能，用于保護機器人和所有參與者的關(guān)鍵組成部分。它能夠識別機器人周圍的障礙物，并能夠提醒人們物體的位置和狀態(tài)，從而避免了潛在的事故發(fā)生。

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交互模塊

移動機器人最大的特點就是具有良好的交互體驗設(shè)計，交互模塊是機器人與人之間“溝通”的重要部分，是識別理解和分析決策模塊的統(tǒng)稱。交互模塊主要包括呼叫模塊、手操器、車載顯示屏等。用戶可通過交互模塊下發(fā)指令，從而控制移動機器人動作。

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通訊模塊

通訊模塊是機器人遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾M成部分。它能夠在機器人和人之間建立有效的通信渠道，從而實現(xiàn)遠程訪問和管理。通過與WIFI、激光或線路上埋設(shè)的導線進行感應(yīng)通信，從而實現(xiàn)AGV/AMR之間的避碰調(diào)度、工作狀態(tài)檢測、任務(wù)的調(diào)度。

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動力模塊

電池是AGV/AMR動力提供。AGV電池的種類主要有鉛酸蓄電池和鋰電池兩種。一般為蓄電池 24V，48V等，種類有鉛酸電池、鋰電池等。電池系統(tǒng)需具備檢測電池使用狀態(tài)、充電狀態(tài)并把狀態(tài)報告發(fā)送給控制中心。

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執(zhí)行機構(gòu)

執(zhí)行機構(gòu)是是直接面向工作對象的機械裝置，相當于人體的手和腳，也是機器人完成各項任務(wù)的關(guān)鍵部分,它能夠控制機器人的動作。根據(jù)不同的工作對象，適用的執(zhí)行機構(gòu)也不同。

移動機器人硬件組成的高水平設(shè)計和制造，可以極大的提升移動機器人的協(xié)作水平。毫無疑問，硬件是移動機器人完成計算與自主決策的基礎(chǔ)邏輯支撐，因而要構(gòu)建一個優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的機器人需要對每個部分嚴格管控并加以改進完善。