机器人由哪几部分组成,各部分有什么功能?

大多数机器人由一些相同的基础组件组成,就像我们每个人都有四肢,都有眼睛、鼻子、耳朵一样,不同的机器人,身体里可能装着相同的东西。而这些东西就包括:一个容纳组件的本体、移动模块、一套收集环境信息的感知系统、一种交互方式、一套能源系统以及一个用来指挥机器人的“大脑”。介绍这些概念之前,我们可以先想一想,

大多数机器人由一些相同的基础组件组成,就像我们每个人都有四肢,都有眼睛、鼻子、耳朵一样,不同的机器人,身体里可能装着相同的东西。而这些东西就包括:一个容纳组件的本体、移动模块、一套收集环境信息的感知系统、一种交互方式、一套能源系统以及一个用来指挥机器人的“大脑”。


介绍这些概念之前,我们可以先想一想,我们的身体里都有哪些重要的组成部件。从我们的头开始。首先,我们需要一个可以思考的,聪明的大脑,这个大脑指挥着我们的所有动作,比如,向左看,向右看

而机器人的大脑,就是它的“中央处理器”,又叫CPU,和我们人类的大脑一样,它负责执行指令并控制机器人的移动。


不同的是,大多数机器人只能执行程序告诉它的事情。而程序就像是一个放在机器人身体里的背包,这个背包里有所有机器人会的知识,工程师们设计并制作机器人,并且通过编制程序——也就是设计背包,放置背包里的知识,告诉机器人如何完成工作。如果机器人需要去完成新的工作,工程师们需要重新为机器人编写新的程序了。


现在,大家知道,机器人和人类一样都是有“大脑”的了。那么,我们有四肢,机器人也有吗?有,不过不完全一样。机器人有便捷的机械臂,机械臂可以移动它的末端执行器。末端执行器类似于我们的手、手指或者脚趾,机器人身上的则可能是钻头、手术器械、喷枪、焊枪等。不同的工作需要由不同的末端执行器去完成。同样,为了让手指更加灵活,内置的压力传感器,会告诉机器人,当前该用多大的力气去握手里的东西。


机器人会不会感觉到它手里的东西呢?它能不能听到声音呢?听觉、嗅觉、触觉——很多机器人都拥有多个传感器,这些传感器负责收集数据,并告诉机器人正在发生的事情,以便机器人可以控制自己的行为并做出合适的反应。有些传感器就像是摄像头、运动和压力测量装置,相当于视觉和触觉,而有些会用到红外线、超声波和激光。

接下来,机器人有“腿”或者“脚”么?在介绍miro的时候我们说过,机器人和“电脑”的区别之一就是机器人可以移动,它们的“腿脚”就是轮子、履带或者机械腿。因为有些任务是需要机器人具备移动功能的。也因此,有些机器人还可以适应复杂的路况,比如GoundBot,它甚至可以进入地震区域或者是倒塌的建筑物里。


明白了机器人的手和脚还有大脑,就知道机器人到底是怎么运动的了。不过机器人可不能像瓷娃娃一样一碰就碎,机器人的本体必须足够坚固,才能保护内部的零件,还需具有足够的灵活性才能移动。

除了这两点要注意之外,机器人的形状和外观是可以多样化的,模样神奇的机器人数不胜数。

最后,机器人还需要某种能源系统来驱动它的执行器,也就是需要一个“胃”来驱动一种它身上的、帮它完成一些固定动作的装置。机器人可能会使用电池,也可能直接插在墙上的电源插座上。


机器人甚至可以通过“空气”或“液压”来驱动。太阳能也可能是它的食物之一,比如火星漫游者使用的就是车载太阳能电池。

其实我们可以通过思考自己的身体结构,来记住机器人的基本组件。

机器人由哪几部分组成,各部分有什么功能?

本文图片及主要文字内容来自《DK遇见未来:机器人》,英国DK公司编。