機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)是其實(shí)現(xiàn)各種動作和功能的硬件基礎(chǔ),主要包括機(jī)身、手臂、關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器等部分。機(jī)身作為機(jī)器人的支撐和承載部件,需要具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,常見的機(jī)身設(shè)計(jì)有框架式、立柱式和龍門式等。手臂是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)空間運(yùn)動的關(guān)鍵部件,多關(guān)節(jié)手臂能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡,關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)直接影響手臂的靈活性和運(yùn)動精度.
機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險(xiǎn)、繁重、復(fù)雜的工作,提高工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活,擴(kuò)大或延伸人的活動及能力范圍。
移動機(jī)器人需要具備在不同環(huán)境中移動的能力,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與固定機(jī)器人有很大的區(qū)別。移動機(jī)器人的底盤結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,常見的底盤結(jié)構(gòu)有輪式、履帶式和足式等。輪式底盤具有運(yùn)動速度快、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),適用于平坦路面的移動,如室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人和物流搬運(yùn)機(jī)器人。履帶式底盤則具有良好的通過性和穩(wěn)定性,能適應(yīng)復(fù)雜地形,如野外探險(xiǎn)機(jī)器人和工程搶險(xiǎn)機(jī)器人。足式底盤模仿動物的行走方式,具有更好的靈活性和適應(yīng)性,可在崎嶇不平的地面行走,但控制難度較大,目前主要應(yīng)用于科研和特種領(lǐng)域。此外,移動機(jī)器人還需要配備合適的驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng),以確保其在移動過程中的穩(wěn)定性和可靠性。
協(xié)作機(jī)器人強(qiáng)調(diào)與人類的協(xié)作,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足、靈活和易用等要求。在方面,協(xié)作機(jī)器人通常采用柔軟的外殼材料和低沖擊力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以減少對人類的傷害。同時(shí),協(xié)作機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要便于操作和編程,一般采用直觀的人機(jī)交互界面,讓非專業(yè)人員也能輕松上手。此外,協(xié)作機(jī)器人還需要配備高精度的傳感器,如力傳感器、視覺傳感器等,以便實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境和人類的動作,實(shí)現(xiàn)、的協(xié)作。