控制系统是机器人的神经系统,用于控制驱动系统完成对应运动。在机器人中,控制系统根据指令及传感信息,向驱动
系统发出指令,控制其完成规定的运动。控制系统主要由控制器(硬件)和控制算法(软件)组成。
主流的工业机器人厂商通常自行开发控制器。对于工业机器人而言,控制器是其核心的组成部分,因此现有的主流工业
机器人厂商会不同程度地自行开发控制系统。控制系统主要参与者包括两类:一类是主流的大型机器人厂商,自主研发
控制器和控制算法,包括ABB、KUKA、发那科、国内的埃斯顿等;另一类则是专业的控制系统厂商,单独售卖控制器,
提供可扩展和二次开发的硬件和软件平台,包括KEBA、贝加莱、倍福、国内的固G科技、英威腾、雷赛智能等。
人形机器人主要参与者公开信息不多,摩登7尚不了解其采用的控制器方案,未来将持续关注相关信息。供应链方面,目
前人形机器人生产规模较小,未来进入量产阶段后,控制器将采用自产或外购定制尚不明朗,有待持续追踪。
现阶段机器人控制器类型及特点
PLC
系统简单、可靠性G、体积小、环境适应性强,但不支持先进复
杂的算法,不满足多轴联动等复杂运动轨迹
PC-Based
系统通用性强、可拓展性强,能满足复杂运动算法要求,抗干扰
能力强、开放性强,可进行二次开发和编程(语言除了传统PLC
语言,还包括C++、Basic等语言)
专用控制
集成度G,性能稳定,满足某个特定行业使用(早期用于机床L
域,后来在机械、工业机器人L域大范围使用),价值较G
电机驱动控制手段先进,速度反馈容易,J大部分机器人使用电机驱动;液压驱动体积小重量轻,是机器人Atlas使用的驱动方案;气动驱动安全性G,应用于仿生机器人等
根据能量转换方式的不同,机器人的驱动方式可分为电机驱动、液压驱动、气动驱动等;现有的J大多数人形机器人采用电机驱动
仿人形机器人既需要J强的运动控制能力,其核心 构成包括驱动装置(伺服系统+减速器),控制装置(控制器)和各类传感器,数量和质量要求可能更G
现阶段的人形机器人已经可以稳定地双足行走,实现了自动导航避障功能,可以基于感知信息进行一定程度的自主行动
人形机器人Digit主要为物流场景设计,可以拿起和堆叠18kg重的箱子,进行移动包裹、卸货等工作, “后一 公里”配送功能也正在开发当中
复杂地形自适应平稳快速行走 U-SLAM视觉导航自主路径规划 手眼协调操作准确灵活服务 多模态情感交互仿人共情表达 动态足腿控制自平衡抗干扰
机器人HUBO以直腿态行走,更接近人的步态;全身有34个自由度,左右手分别有3,4个手指,可以操纵方向盘,攀爬梯子等,超过Atlas赢得了DARPA机器人挑战赛G军
波士顿动力公司致力于研发具有灵活运动能力的多足机器人,主要包括四足机器狗Spot(用于工业巡检等场景)和带机械臂的移动机器人Stretch
仿人机器人的机械构造,驱动和控制的复杂程度都远G于现有的机器人;实现一定程度的认知和决策智能,尚需要人工智能软硬件(大脑)的G度发展
头部使用三颗Autopilot 摄像头作为感知系统,Left/RightPillarCamera左肩/右肩摄像头和FisheyeCamera 鱼眼摄像头,提供大于180度体前场景覆盖,
CyberOne机器人搭载的Mi-Sense深度视觉模组,产品在测量范围内精度G达1%,满足激光安全 Class1 标准,拥有完整的三维空间感知能力
WALKERX采用基于多目视觉传感器的三维立体视觉定位,采 Coarse-to-fine的多层规划算法,实现动态场景下全局优路径自主导航